相变蓄能板的制备及围护结构蓄冷蓄热研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文相变蓄能板的制备及围护结构蓄冷蓄热研究论文作者：钟俞良学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：动力工程指导教师：齐承英职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金资助项目（编号51408184）；天津市自然科学基金资助项目（编号15JCQNJC07800）；河北省教育厅优秀青年基金资助项目（编号YQ2014005）；DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeof

2、PowerEngineeringSTUDYONTHEPREPARATIONOFPHASECHANGEENERGYSTORAGEPLATEANDTHERMALSTORAGEPERFORMANCEOFITSAPPLICATIONONBUILDINGENVELOPEbyZhongYuliangSupervisor:Prof.QiChengyingandAssociateProf.KongXiangfeiDecember2016ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceF

3、oundationofChina.No.51408184.ThisworksupportedbytheTianjinNaturalScienceFoundation.No.15JCQNJC07800.ThisworksupportedbytheOutstandingYouthFundProjectsinHebeiProvinceDepartmentofEducation.No.YQ2014005.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外

4、，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家

5、有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要利用相变材料蓄放热能力来存储能量的技术被称为相变蓄能技术。将相变蓄能技术与建筑围护结构相结合，可以增加围护结构的热惰性，同时减小室内热环境的波动，起到建筑节能的目的。本文旨在从复合相变材料的配置出发，研制出一种新型的相变蓄能板材，并对其进行围护结构自然蓄冷实验、结合太阳能系统蓄热实验测试研究，测试其蓄热蓄冷效果，分析计算蓄热蓄冷量。首先，采用真空吸附法，以25#低温石蜡为相变材料，膨胀

6、珍珠岩为支撑材料，配置出石蜡/膨胀珍珠岩复合相变颗粒，对其进行了扩散-渗出圈泄露性测试、SEM扫描电镜测试、DSC差示扫描量热测试及FT-IR红外波谱测试，并对复合相变颗粒进行表面膜覆工艺，制得复合相变材料。再以定模压制的方法研制出相变蓄能板材，对相变蓄能板材进行了稳态和非稳态热响应测试，相变蓄热板材在外界冷热变化过程中蓄热和延迟现象明显，热惰性较强。其次，搭建了三个实验房对相变蓄能板材进行蓄冷实验研究：分别将相变蓄能板与实验房内壁面（PCESP-I）、外壁面（PCESP-O）相结合，并设置对比实验房（Ref

7、erence），采用四种控制策略利用夏季夜间低温空气自然通风对相变蓄能板进行蓄冷，对比分析相变蓄能板的蓄冷效果及对实验房的温度影响情况。结果表明：将相变蓄能板材应用于实验房内壁面，实验房内部温度的衰减性和延迟性更加明显。再次，在蓄冷实验研究的基础上，将相变蓄能板与实验房内壁相结合，同时设置相变蓄热箱体对太阳能系统收集的热量进行蓄热，测试分析在四种不同的控制策略下相变实验房和对比实验房内壁面的相变蓄能板的蓄放热情况和实验房的温度变化情况。同时，采用了动态和静态两种方法对蓄热量进行了计算和验证，证明了测试系统数据

8、的准确性和测试系统的合理性；测试结果表明：蓄冷实验PCESP-O和PCESP-I实验房与Reference实验房相比，峰值温度时刻平均延迟了29.67min和87.33min，峰值温度平均值分别降低了3.29℃和6.84℃；蓄热实验相变房间与对比房间相比，室内温度峰值延迟了133.6min，室内温度平均值增加了4.97℃；相变蓄能板能够对房间温度的调节起到明显的作用。关键词：相变蓄能板材，蓄冷，蓄热