基于多传热方式耦合的相变储能房间热特性研究

发布时间：2020-12-28 06:47

　　将相变材料作为地板辐射供暖的蓄热层是相变储能房间的主要方式,改善相变材料的热物性,研究相变储能房间的热特性对建筑节能技术和相变材料的高效应用尤为重要。采用膨胀石墨为导热增强剂,高密度聚乙烯为定形载体,以提高相变材料的热导率和改善相变材料的定形效果为目的,制备出一种导热增强型定形相变材料,并将其作为地板辐射供暖的蓄热层,模拟分析热源位置及方式对地板结构层的热特性影响。结果表明,膨胀石墨不仅能明显提高相变材料热导率,而且对其相变温度和相变潜热影响较小;当使用毛细管网作为热源时,毛细管网布置在地板相变材料中间位置比布置在底部能蓄存更多的热量,地板表面温度更符合舒适性标准。将相变材料—电加热膜地板辐射采暖建筑物抽象为全尺寸二维模型,将室内空气作为计算区域,并且同时考虑多种传热方式,动态模拟相变材料的导热系数、厚度、相变潜热等因素对储能房间热特性的影响。结果表明,导热系数越大越利于房间负荷的调节,相变材料厚度不宜过大,电热膜热流大小应与室内舒适性和电力消费相平衡;相变材料潜热值越大越有利于室内空气温度的稳定性,但相应的电热膜热流应增大以提高室内温度,使其达到合适的温度范围。 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
1 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 我国建筑能耗问题
        1.1.2 我国电力发展不均及峰谷差问题
        1.1.3 低温地板辐射供暖系统结构复杂问题
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 相变储热与相变材料
        1.2.2 相变储能房间发展现状
        1.2.3 提高相变材料导热系数的措施
        1.2.4 相变储能地板辐射采暖系统
    1.3 本文主要研究内容
2 导热强化型定形相变材料的制备与热物性分析
    2.1 建筑用定形相变材料的制备
        2.1.1 石蜡相变温度调节
        2.1.2 相变材料的定形
    2.2 定形相变材料的导热强化
        2.2.1 实验过程及试样制备
        2.2.2 实验样品热物性分析
    2.3 本章小结
3 相变储能地板热特性研究
    3.1 低温热水-相变储能地板热特性规律
        3.1.1 几何模型和求解设置
        3.1.2 蓄热期间相变储能地板热特性
        3.1.3 放热期间相变储能地板热特性
    3.2 电热膜-相变储能地板热特性规律
        3.2.1 几何模型和求解设置
        3.2.2 蓄热期间相变储能地板热特性
        3.2.3 放热期间相变储能地板热特性
    3.3 本章小结
4 相变储能房间热特性的多传热方式耦合分析
    4.1 研究对象
    4.2 边界条件和数值计算方法
    4.3 不同因素对储能房间热特性的影响
        4.3.1 相变材料的导热系数
        4.3.2 相变材料层厚度
        4.3.3 电热膜热流大小
        4.3.4 相变材料潜热
    4.4 房间温度场均匀性
    4.5 本章小结
5 总结与讨论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2943314