水合盐复合相变储能材料的制备及其建筑节能研究

发布时间：2021-05-17 14:36

　　利用相变储能材料的潜热储能特性,将其与建筑围护结构相结合,则可通过增加建筑围护物的热惰性来抑制室内温度波动,并且达到建筑节能的目的。水合无机盐具有潜热值高、价格低廉、无毒的优势,在建筑节能领域有巨大潜力,而往往存在过冷、相变温度较高、液漏等问题又限制其在工程中的应用。本论文以十二水磷酸氢二钠（DHPD）为研究对象,先加入50nmCu作为异质成核剂抑制其过冷,再将其与十水碳酸钠（SCD）混合降低相变温度,最后将其与膨胀蛭石（EVM）复合来解决液漏问题,并将复合相变材料制备成相变储能板并应用建筑屋顶。得出以下结论:（1）掺入50nmCu制备改性DHPD,质量分数为1.2%,此时过冷度为0.8℃,相较于纯DHPD减少93%,蓄热时长减少35%,相变温度为35.1℃,相变潜热253J·g^-1。为说明50nmCu作为异质成核剂及导热剂的优良特性,与掺入相同质量分数的10umCu、1mmCu进行对比,经SEM和接触角测试,得出50nmCu以其高比表面积和表面能的优势,促进DHPD晶核在其表面形成,从而降低过冷度。50nmCu导热剂以粒径小的特性,在DHPD中的分布相对密集,形... 

【文章来源】：云南师范大学云南省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 水合盐相变储能材料的研究进展
    1.3 相变材料在建筑中的应用
        1.3.1 相变材料在建筑中的被动式应用
        1.3.2 相变材料在建筑中的主动式应用
    1.4 水合盐相变材料在建筑应用中存在的问题
    1.5 本文主要研究内容
第2章 水合盐相变储能材料相关理论
    2.1 水合盐相变相关理论
        2.1.1 水合盐的相
        2.1.2 水合盐的相变
        2.1.3 水合盐的相平衡和相律
        2.1.4 水合盐相图
    2.2 水合盐的过冷机理
    2.3 减小过冷度的措施
        2.3.1 冷却降温法
        2.3.2 成核剂法
        2.3.3 动力学成核法
    2.4 低共熔水合盐制备原理
        2.4.1 低共熔水合盐相图
        2.4.2 低共熔水合盐的理论计算
    2.5 本章小结
第3章 改性DHPD的制备及性能特性
    3.1 改性DHPD的制备
    3.2 改性DHPD的过冷特性
    3.3 改性DHPD的过冷抑制机理
        3.3.1 基底面积的过冷抑制机理
        3.3.2 基底表面能的过冷抑制机理
    3.4 改性DHPD的导热特性分析
    3.5 改性DHPD的化学兼容性及稳定性
    3.6 本章小结
第4章 基于改性DHPD的低共熔复合相变材料的制备与性能表征
    4.1 基于改性DHPD的低共熔水合盐的制备与表征
        4.1.1 水合盐相变材料的选取
        4.1.2 基于改性DHPD的低共熔水合盐的制备
    4.2 低共熔水合盐/EVM复合相变材料的制备与表征
        4.2.1 低共熔水合盐/EVM复合相变材料的制备
        4.2.2 低共熔水合盐/EVM复合相变材料形貌结构及化学兼容性
        4.2.3 低共熔水合盐/EVM复合相变材料的热特性
        4.2.4 低共熔水合盐/EVM的稳定性
    4.3 本章小结
第5章 复合相变储能材料在建筑节能中的测试
    5.1 实验系统的搭建
        5.1.1 相变储能板的制备
        5.1.2 相变房及参考房的搭建
    5.2 实验系统性能测试
        5.2.1 调温性能测试
        5.2.2 节能性能测试
    5.3 数学模型建立
        5.3.1 屋顶传热模型
        5.3.2 室外综合温度
        5.3.3 空间体积优化
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 对未来工作的展望
    6.3 创新点
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
    1 研究生期间所发表的学术论文及科研成果
    2 参与课题与项目
致谢



本文编号：3191935