用于间歇式自采暖建筑的相变储热材料的封装方法研究

《用于间歇式自采暖建筑的相变储热材料的封装方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文用于间歇式自采暖建筑的相变储热材料的封装方法研究RESEARCHOFENCAPSULATIONMETHODOFPHASECHANGETHERMALSTORAGEMATERIALSONINTERMITTENTSELF-HEATINGBUILDING连纪峰哈尔滨工业大学2014年6月国内图书分类号：TU53学校代码：10213国际图书分类号：666.91密级：公开工程硕士学位论文用于间歇式自采暖建筑的相变储热材料的封装方法研究硕士研究生：连纪峰导师：高小建教授申请学位：工学硕士学科：建筑与土木工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2014年6月授予学位单

2、位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TU528.3U.D.C：666.91DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFENCAPSULATIONMETHODOFPHASECHANGETHERMALSTORAGEMATERIALSONINTERMITTENTSELF-HEATINGBUILDINGCandidate：LianJiFengSupervisor：Prof.GaoXiaoJianAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecia

3、lity：BuildingandCivilEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：June,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要在我国北方严寒地区采暖期长，该地区乡村多采用室内火墙间歇式取暖方式。这种传统采暖方式的热量存储效率，能源利用效率和居住舒适性都处于较低水平，因为天然石材或烧结砖材料自身的蓄热能力较差，造成采暖时段火墙、温度过高，采暖间歇时段温度下降快，房间温度变化幅度大。本文主要研

4、究相变储热材料宏观封装技术及其封装盒体制品在严寒地区间歇式自采暖建筑中的应用效果，解决集中采暖时间段内的热量快速储存与非采暖间歇内热量缓慢释放以达到室内温度的自动调节来维持室内温度稳定。本课题主要采用实验测试并结合ANSYS有限元分析软件对相变储热材料块体热性能仿真模拟进行辅助研究，将实验测试与模拟方法相结合，研究相变材料封装盒体热性能及其内部温度随时间的变化，封装盒体分别采用铜、铁、铝金属外壳，盒体厚度选用25mm、35mm、45mm、55mm，并且部分盒体通过增设翅片和内填导热铜网改善盒体性能。通过建造简易间歇式自采暖试验模型房屋并实测了安装不同相变材料盒

5、体前后房屋内的温度分布及其随时间的变化规律，验证了相变储热材料盒体的吸热调温效果。ANSYS模拟研究表明，相变材料块体加热面温度越高，块体完全融化时间越短。当加热温度为120℃时，材料完全融化时间比加热温度为80度时缩短28.3%。试验研究表明，铝盒体内相变材料融化时间最短，盒体越厚，所需融化时间越久，而盒体的中心平台期，有效放热时间也将明显增加，成曲线增长，曲线斜率越来越大。盒体设置吸热翅片增加了吸热面积，当吸热总面积变为原来2.5倍时，盒体内材料完全融化时间缩短45~50%。当盒体内填入导热铜网后，材料融化时间进一步减少，缩短近20%，并且将盒体内部储存的

6、热量有效的传递出来。试验表明，提高吸热面加热温度，增加吸热面积，填入导热铜网将明显缩短盒体内材料融化时间，这为该封装盒体用于实际应用提供了可能。将试验研究的封装盒体装入试验房屋中来评价其应用效果，发现当房屋火墙布置相变封装盒体后，房屋的空间温度分布得到良好改善，降低了房间的温度变化幅度，在停止加热的6个小时后，房间平均温度提高5℃~8℃。关键词：严寒地区；火墙；相变储热材料，宏观封装盒体，热学性能；ANSYS有限元分析IAbstractInthenortherncoldregionofourcountry,theheatingtimeisverylonginf

7、reezingcoldwinter.Peopleintheseruralareasusuallyuseintermittentself-heatingmodebyfirewallorheatedkang.However,theHeatstorageefficiency,energyefficiencyandlivingcomfortofthesetraditionalheatingmethodsareatalowlevel,becausetheheatstoragecapacityofnaturalstonesorsinteredbricksisverypoo

8、r.Andthismakesthesu