毛细管与相变材料复合墙体性能实验研究
摘要:为了获得毛细管与相变材料复合墙体的蓄释能特性,建立了复合相变墙体实验模型,以空气源热泵与太阳能复合机组作为实验房间与实验模型的冷热源,研究了冬季工况下不同供水温度和蓄能时长对复合相变材料相变程度、室内侧墙体表面热流密度的影响。实验结果表明:当膨胀石墨的质量百分比为5%时,复合相变材料有较合适的导热系数,且潜热较大;当毛细管供水温度和蓄能时长分别为30℃、8 h和32℃、6 h时,复合相变材料在蓄热时相变完成,释能效果较好,平均热流密度分别为40.328 W/m2和39.221 W/m2。
关键词:毛细管相变材料复合墙体蓄释能特性供水温度蓄能时长
尊敬的用户,本篇文章需要2元,点击支付交费后阅读
限时优惠福利:领取VIP会员
全年期刊、VIP视频免费!
全年期刊、VIP视频免费!
参考文献[1] 石峰,乐乐.相变材料在零能耗太阳能住宅中的应用研究:以国际太阳能十项全能竞赛作品为例[J].建筑节能,2019,47(3):35- 40.
[2] 丁一帆.室温水合盐定形复合相变材料的制备及性能[D].广州:华南理工大学,2019:10- 11.
[3] 杨灵艳.三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统实验与模拟[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2009:24- 26.
[4] 温昕宇,刘建勇.太阳能热水系统辅助加热和蓄热方式对比分析[J].科技创新导报,2010(29):115- 116.
[5] 刘靖,王馨,张寅平,等.高温相变蓄热电暖器蓄放热性能实验研究[C]//全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集,2004:45.
[6] HE J,ZHOU G,FENG Z,et al.Experimental investigation on floor radiant heating using capillary mat and phase change materials for energy storage[J].Acta energiae solaris sinica,2013,34(10):1802- 1809.
[7] 夏燚,张小松.新型相变蓄能辐射地板系统传热特性实验研究[J].东南大学学报(英文版),2015,31(4):496- 500.
[8] 赵之贵.基于毛细管封装相变材料的相变储能墙板性能研究[D].苏州:苏州科技学院,2014:59- 66.
[9] KUSAMA Y,ISHIDOYA Y.Study on a tankless solar heating system using phase-change material plaster[J].Building and environment,2017,127:256- 267.
[10] 王鑫,方建华,刘坪,等.相变材料的研究进展[J].功能材料,2019,50(2):2070- 2075.
[11] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1993:900- 907.
[12] ZHAO M,ZHU T T,WANG C N,et al.Numerical simulation on the thermal performance of hydraulic floor heating system with phase change materials[J].Applied thermal engineering,2016,93:900- 907.
[13] 张娇.膨胀石墨/石蜡复合相变蓄热材料的制备及性能研究[D].西安:西安建筑科技大学,2016:33,39.
[14] 吕石磊,冯国会,付英会,等.脂酸类相变材料墙板在北方寒冷地区应用的DSC分析[J].节能,2004(3):36- 38.
[15] 闫全英,王威,于丹.相变储能材料应用于建筑围护结构中的研究[J].材料导报,2005(8):102- 105.
[16] 杨永梅,葛凤华,王松.低质水相变墙体的性能模拟[J].暖通空调,2021,51(5):145- 152.
[17] 罗昕旻,费洗非,郭伟,等.混凝土快速养护强度与标准养护强度的相关性研究[J].广东建材,2019,35(8):9- 11.
[18] 夏燚.双层相变蓄能地板辐射供冷暖空调系统构建及试验研究[D].南京:东南大学,2015:51- 52.
[19] 马涛.单元组装式太阳能储热装置的蓄热性能研究[D].安徽:合肥工业大学,2014:17- 21.
[20] 顾建国.风冷热泵机组冬季制热工况分析[J].建筑知识(学术刊),2012 (7):334- 335.
[21] 方志强,王志强,魏晋,等.基于实际运行数据的不同气候区冬季空气源热泵结霜特征分析[J].制冷学报,2020,41(3):71- 77.
[2] 丁一帆.室温水合盐定形复合相变材料的制备及性能[D].广州:华南理工大学,2019:10- 11.
[3] 杨灵艳.三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统实验与模拟[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2009:24- 26.
[4] 温昕宇,刘建勇.太阳能热水系统辅助加热和蓄热方式对比分析[J].科技创新导报,2010(29):115- 116.
[5] 刘靖,王馨,张寅平,等.高温相变蓄热电暖器蓄放热性能实验研究[C]//全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集,2004:45.
[6] HE J,ZHOU G,FENG Z,et al.Experimental investigation on floor radiant heating using capillary mat and phase change materials for energy storage[J].Acta energiae solaris sinica,2013,34(10):1802- 1809.
[7] 夏燚,张小松.新型相变蓄能辐射地板系统传热特性实验研究[J].东南大学学报(英文版),2015,31(4):496- 500.
[8] 赵之贵.基于毛细管封装相变材料的相变储能墙板性能研究[D].苏州:苏州科技学院,2014:59- 66.
[9] KUSAMA Y,ISHIDOYA Y.Study on a tankless solar heating system using phase-change material plaster[J].Building and environment,2017,127:256- 267.
[10] 王鑫,方建华,刘坪,等.相变材料的研究进展[J].功能材料,2019,50(2):2070- 2075.
[11] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1993:900- 907.
[12] ZHAO M,ZHU T T,WANG C N,et al.Numerical simulation on the thermal performance of hydraulic floor heating system with phase change materials[J].Applied thermal engineering,2016,93:900- 907.
[13] 张娇.膨胀石墨/石蜡复合相变蓄热材料的制备及性能研究[D].西安:西安建筑科技大学,2016:33,39.
[14] 吕石磊,冯国会,付英会,等.脂酸类相变材料墙板在北方寒冷地区应用的DSC分析[J].节能,2004(3):36- 38.
[15] 闫全英,王威,于丹.相变储能材料应用于建筑围护结构中的研究[J].材料导报,2005(8):102- 105.
[16] 杨永梅,葛凤华,王松.低质水相变墙体的性能模拟[J].暖通空调,2021,51(5):145- 152.
[17] 罗昕旻,费洗非,郭伟,等.混凝土快速养护强度与标准养护强度的相关性研究[J].广东建材,2019,35(8):9- 11.
[18] 夏燚.双层相变蓄能地板辐射供冷暖空调系统构建及试验研究[D].南京:东南大学,2015:51- 52.
[19] 马涛.单元组装式太阳能储热装置的蓄热性能研究[D].安徽:合肥工业大学,2014:17- 21.
[20] 顾建国.风冷热泵机组冬季制热工况分析[J].建筑知识(学术刊),2012 (7):334- 335.
[21] 方志强,王志强,魏晋,等.基于实际运行数据的不同气候区冬季空气源热泵结霜特征分析[J].制冷学报,2020,41(3):71- 77.
Experimental study on performance of composite wall of capillary and phase change material
Abstract: In order to obtain the energy storage and release characteristics of the composite wall of capillary and phase change material, an experimental model of the composite phase change wall is established in this paper. The composite unit of air-source heat pump and solar collector is used as the cold and heat sources for the laboratory and the model experiment. The effects of different water supply temperatures and energy storage time length on the phase transformation degree of the composite phase change material and the heat flux of indoor wall surface under winter conditions are studied. The experimental results show that when the mass percentage of expanded graphite is 5%, the composite phase change material has a suitable thermal conductivity and a large latent heat. When the water supply temperature and energy storage time length are 30 ℃, 8 h and 32 ℃, 6 h, respectively, the phase change process of the composite phase change material is completed during heat storage, the energy release effect is better, and the mean heat flux is 40.328 W/m2 and 39.221 W/m2, respectively.
Keywords: capillary; phase change material; composite wall; energy storage and release characteristics; water supply temperature; energy storage time length;
648
0
0