相变储能建筑材料的应用技术进展

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1、相变储能建筑材料的应用技术进展摘要：相变储能材料指的是将暂时不用的能量储存起来，等到需要的时候再加以释放的材料，从而达到缓解能量需求矛盾、节约能源的效果。借助相变储能材料以实现能量的储存与利用，是近年来能源利用领域中值得探讨的问题之一。如果将相变储能材料运用于建筑节能领域，不仅可以有效提高建筑物的热舒适性，还能够最大化地节约能源、降低成本。随着国民经济水平的不断提升，人们对于建筑节能的问题日益重视，相变储能建筑材料的应用领域也越来越宽泛。文章以相变储能建筑材料为研究对象，探讨分析了相变储能建筑材料的应用技术进展。关键词：相变储能建筑材料；应用技术；进展社会的

2、不断发展加速了能源的消耗，也加剧了生态环境的污染，开发利用可再生能源能够有效节约能源、保护环境，如今已逐渐引起社会大众的普遍关注。相变材料的特性除了能够制造出多种提高能源利用率的设施，还能够对周围环境的温度进行有效调控，并且能够重复利用。相变材料具有储能密度大、稳定性好、经济实惠等优势，因此，相变储能材料在环境材料和建筑节能等领域都扮演者至关重要的角色。1相变储能材料的分类1.1无机相变材料。无机相变材料种类多种多样，主要包括结晶水和盐、熔融盐、金属及合金类等，其中使用频率较高的是结晶水和盐类，它们属于中低温相变材料。无机相变材料具有溶解热大、导热系数高、相

3、变体积小、经济实惠等优势。然而，它也存在一定的不足之处，无机相变材料过冷度大、容易产生相分离和老化变质等不良现象，在一定程度上阻碍了无机相变材料的有效应用。为了解决这一现象，我们借助加入成核剂和增稠剂来有效解决过冷和相分离的问题。1.2有机储能材料。常见的有机相变材料主要包括高级脂肪烃类、脂肪酸或其酯或盐类、醇类等等，另外高分子类有聚烯烃类、聚烯酸类等等。就目前情况而言，运用最广的有机储能材料是石蜡。有机储能材料具有固体成型好、腐蚀性小、性能稳定、不易发生相分离及过冷现象等优势，但仍然受到导热系数小、密度小、易挥发、易燃以及相变时提及变化大等因素的制约。为了

4、解决这一问题，我们可以通过加入铝粉、铜粉等导热系数高的金属粉末来弥补导热系数小的缺点。2相变储能材料的选择依据目前我国已知的具有相变储能特征的材料种类繁多、数量庞大。因此，在实际的科学研究以及工程应用中应当充分考虑具体情况选择并配制出合适的相变储能材料。在一般情况下，选择相变储能材料的原则和依据需要充分结合以下四个方面的内容：2.1热力学性能：质量上等的相变储能材料必须具有合适的相变温度，在单位体积同等的情况下，相变潜热较高。同时，还要具有较高的比热和导热性能，在相变的过程中体积变化不大，产生的蒸汽压较低。2.2动力学性能：优质的相变储能材料应当具备较高的结

5、晶成核能力，以免发生过冷现象。不仅如此，它还需具有较快的晶体生长速度，使得所需的能量能够快速从储存体系中返回。2.3化学性能：优质的相变储能材料意味着其化学稳定性较高，具有完全可逆的凝固/溶解循环，不会受到大量相变循环而导致性能降低。此外，它还具有无毒、无腐蚀性、耐火等特征。2.4经济性能：相变储能材料成本低，使用范围宽泛，总体而言经济实惠。3相变储能建筑材料的应用技术分析3.1应用于墙体建筑节能工程中。随着生活水平的不断提升，基于国家致力于建筑节能问题的研究以及社会大众对室内居住环境舒适度要求的不断提升，相变储能材料已经在建筑节能领域发光发热。参考国外的优

6、秀研究案例不难得出，应用了相变储能建筑材料的墙体建筑房间的峰值温度低于普通房间，并且室内温度的波动幅度平稳，其年用电量也低于普通房间，另外每平米每年的二氧化碳排放量也相对减少，体现出其节能减排的经济优势。基于国内的研究也充分说明了这一观点，将相变储能建筑材料应用于墙体建筑节能工程中能够有效改善围护结构隔热性能，从而达到降低室内温度，平稳温度的变化幅度，以及节能减排的目的。3.2应用于大体积混凝土中。对于土木工程领域而言，大体积混凝土温度裂缝俨然已经成为了眼下亟待解决的问题之一。虽然选用低热水泥、预埋冷却水管并通循环冷却水、以冰屑部分替代拌合水等方式能够有效改

7、善大体积混凝土温度裂缝的现象，但是这而类措施不仅工艺复杂、造价成本高，且效果不显著，无法从根本上解决这一问题。将相变储能材料应用于大体积混凝土中，利用相变材料的吸热效应，有效吸收水泥部分水化热，降低大体积混凝土内外各部位温度梯度，能够有效达到对大体积混凝土内部温度应力的控制，从而防止大体积混凝土温度裂缝的产生。3.3应用于路面工程中。由于不可抗自然因素的影响，在冰雪条件下路面的摩擦力下降，不仅会影响通行效率，还会给交通出行埋下安全隐忠。我国目前对于路面积雪的处理方法大致分为两种：人工或机械铲雪以及撒盐除雪。然而，人工或机械铲雪不仅会消耗大量的人力和物力，还会

8、消耗较多的成本，且效率太低；撒盐除雪所带来的氯离子容