新型相变储热泡沫混凝土的制备及热特性研究

发布时间：2022-04-22 22:16

　　全球气候变暖问题日益严重,人们对于节能减排等问题日益关注。随着我国城市化的快速发展,建筑部门成为了最大的能源消耗部门,占总能耗的比例约为40%。在建筑能耗设施中,暖通空调（HVAC）系统占了建筑总体能耗中的绝大部分,约为37%。现代社会,人们对热舒适的要求不断提高,特别是炎热的夏季,空调设备的使用频率大大提升,造成建筑物中的制冷能耗能耗不断增加。为了在降低制冷能耗的同时不影响室内人员的热舒适,被动式建筑节能的方法被提出并广泛运用在建筑节能领域中。被动式建筑节能是一种通过阻止自然传热来阻止建筑室外热量通过建筑围护结构进入建筑物内部的方法。在建筑的围护结构中,使用隔热材料是被动式建筑节能的一种方法,旨在通过降低围护结构的传热系数以减少室外热量传导到室内。相变材料是一种功能性材料,其相变能力使其可作为隔热材料使用。本文提出了一种将相变材料与水泥混合制成的新型相变储热泡沫混凝土砌块,该砌块可用于建筑外墙保温层。由于其导热系数低、相变温度适宜,可通过相变蓄热来减少由室外传入室内的热量,从而降低制冷能耗,是被动式节能的理想材料。疏水型气相二氧化硅导热系数低、纳米孔丰富,石蜡具有适宜的相变温度（约4... 

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 建筑能耗与建筑节能的途径
        1.2.1 建筑能耗
        1.2.2 建筑节能的途径
    1.3 潜热储热技术与相变材料
        1.3.1 潜热储热技术
        1.3.2 相变材料的概述
    1.4 建筑用相变材料的国内外研究进展
        1.4.1 主动式建筑节能系统的国内外研究进展
        1.4.2 被动式建筑节能系统的国内外研究进展
    1.5 课题研究的目的及意义、主要研究内容及创新之处
        1.5.1 课题研究的目的及意义
        1.5.2 主要研究内容
        1.5.3 创新之处
第二章 相变储热泡沫混凝土的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 石蜡/气相二氧化硅复合相变材料的制备
        2.2.4 相变储热泡沫混凝土砌块的制备
        2.2.5 实验相关测试表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 复合相变材料的最佳配比确定
        2.3.2 复合相变材料的形貌与结构分析
        2.3.3 复合相变材料的储热特性及热可靠性研究
        2.3.4 相变储热泡沫混凝土砌块的外观及物性表征
        2.3.5 相变储热泡沫混凝土的形貌及结构分析
        2.3.6 相变储热泡沫混凝土的储热性能
    2.4 本章小结
第三章 相变储热泡沫混凝土砌块的传热性能研究
    3.1 引言
    3.2 相变储热泡沫混凝土砌块的传热性能实验研究
        3.2.1 传热性能实验方法
        3.2.2 传热性能实验结果分析
    3.3 相变储热泡沫混凝土墙体模型的数值模拟
        3.3.1 墙体模型数值模拟方法
        3.3.2 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 相变储热泡沫混凝土砌块的节能分析
    4.1 引言
    4.2 相变储热泡沫混凝土的能耗模拟研究
        4.2.1 Energy Plus建筑能耗模拟软件介绍
        4.2.2 相变墙体的传热模型
        4.2.3 建筑能耗模拟概况
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 能耗分析
        4.3.2 热舒适性分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 研究展望
参考文献
附录 A wall1边界所使用的UDF命令
致谢
附录 B 攻读硕士学位期间发表学术论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and Characterization of KNO3/Diatomite Shape-Stabilized Composite Phase Change Material for High Temperature Thermal Energy Storage[J]. Yong Deng,Jinhong Li,Tingting Qian,Weimin Guan,Xiang Wang.  Journal of Materials Science & Technology. 2017(02)
[2]RT28/气相二氧化硅复合相变材料的制备及对锂离子电池的保温性能研究[J]. 温小燕,凌子夜,方晓明,张正国.  高校化学工程学报. 2016(05)
[3]夏热冬暖地区复合墙体内表面温度响应特性[J]. 赵运超,丁云飞,周孝清,吴会军.  建筑材料学报. 2017(04)
[4]硬脂酸/膨润土纳米复合相变储热材料的制备、结构与性能[J]. 方晓明,张正国,文磊,陈中华.  化工学报. 2004(04)



本文编号：3646791