相變儲能材料對建築節能的運用?
1相變儲能材料的特點分析
根據蓄熱方法不同,儲能材料可以劃分為三種,即顯熱儲能、化學反應儲能以及潛熱儲能。在操作上,顯熱儲能材料是比較便利的,但是由於材料自身的溫度是不斷變化的,需要在周圍環境的誘導下進行能量的釋放,所以無法控制環境的溫度,此外顯熱儲能材料有著較低的貯能密度,裝置的體積是比較大的,所以在實際應用中並沒有太大的價值。
對於化學反應儲能材料,其儲能的密度是比較高的,但是由於工藝技術的復雜性,使得其只能在太陽能領域中應用。潛熱儲能材料即相變儲能材料,通過固-固、固-液、固-氣或者液-氣相變將材料本身吸熱、放熱的能力發揮出來,有效的儲存和釋放能量,這種相變儲能材料的蓄能密度是比較大的,效率較高,環境溫度的變化不會對吸熱、放熱產生影響,在很多領域都有應用,如太陽能、智能空調建築物溫度的調節控制、廢熱回收等。因此其是未來熱能應用的壹個重要研究方向。隨著科學技術的發展進步,將傳統建築材料與相變儲能材料相結合,能夠很好達到節能的目的,所以在建築節能發展中,相變儲能材料有著極好的應用。
2建築節能中相變儲能材料的應用
2.1建築圍護結構中應用
在常用的建築材料中加入相變材料,可以制作墻體、底板等建築圍護材料。根據目前的研究與應用,制備建築圍護材料大多采用有機類相變儲能材料,如添加脂肪烴或脂肪酸類、多元醇類等。脂肪烴或脂肪酸類是固-液相變材料,需要進行封裝。多元醇類是固-固相變材料,通過晶型轉換進行儲能和釋能。把相變儲能材料加入石膏、混凝土等基礎建材即可制備成相變儲熱建築圍護材料。首先,相變儲能墻體材料,利用相變調溫的原理,通過蓄能介質相態變化,使熱能得到有效的儲存,同時結合環境溫度調整室內的溫度。若環境溫度比規定值低,液態的相變材料會變成固態,釋放熱量。若環境溫度比規定值高,固態的相變材料會變成液態,吸收熱量,保證室內溫度平衡。
與普通墻體材料相比,相變儲能材料下的圍護結構有很好的蓄熱效果,改善室內環境,節約能源。在建築圍護結構中應用相變儲能材料,還能夠使圍護結構的隔熱功能得到強化,使能源高效利用。同時降低建築物室內外之間的熱流波動,使作用時間得到延長,保證室內環境的舒適性,使建築物的空調以及供暖系統設計負荷得到降低,減少能源消耗。其次,相變儲能采暖地板,這是相變材料與地板材料的結合,相變材料具有壹定的蓄熱能力,使地板的熱惰性得到提升,減弱室內外的熱流波動,延遲作用的時間,有效控制室內的溫度,使建築物具有壹定的調節溫度能力。在相變采暖地板結構中,相變材料需要滿足其溫度變化範圍,提高相變潛熱。
2.2供暖系統中的應用
首先,有相變蓄熱器的空氣型系統,這種供暖系統主要涉及以下部分,分別是空氣型太陽能集熱器、集熱器風機、相變蓄熱器、負荷風機以及輔助加熱器等。空氣在太陽能集熱器與相變蓄熱器之間存在,相變蓄熱器與負荷間有循環環路。相變蓄熱器有很多矩形斷面通道,空氣可以在其中流動,並且通道是相互平行的,通道需要利用相變蓄熱器相變材料分隔,白天利用相變材料儲存太陽能,夜晚加熱送風,保證夜間房屋需要的負荷得到滿足。
其次,太陽能水源熱泵供熱系統,這種系統冷凝器能夠加熱空氣,保證房間中的供暖效果,蒸發器側冷媒水系統主要包括相變蓄熱器、太陽能集熱器、蒸發器以及循環水泵等,相變蓄熱裝置是殼管式結構的,管側封裝相變材料。通過相變儲能材料將太陽能進行吸收,然後利用冷媒水對太陽能進行釋放,使其進入到蒸發器中作為制冷劑,實現供暖通風的目的。最後,地板輻射供暖系統,這種系統利用相變儲能材料,儲存太陽能以及夜間低價的電能,發揮相變材料中電加熱絲的作用,使儲存的熱量能夠被傳遞到地板層以及熱阻材料上,實現供熱的效果。地板輻射供暖系統需要的熱媒溫度不高,有很好的熱舒適性,溫度波動比較穩定,可以充分發揮太陽能等能源,實現節能效果,是壹種比較理想的供暖方法。
相變材料有很好的儲能效果,並且在建築節能中有了很好的應用,減少能源消耗,使室內環境得到改善。由於相變儲能材料的發展應用時間不是很長,因此還需要提高重視程度,積極開發與研究,相信未來相變儲能材料有很好的發展前景。
更多關於工程/服務/采購類的標書代寫制作,提升中標率,您可以點擊底部官網客服免費咨詢:/#/?source=bdzd