相变储能材料在建筑节能中的应用[1]
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相变储能材料及其在绿色建材领域的应用摘要:城镇化进程的全面推进使得城市土地资源的利用率不断提升,同时建筑的能耗也逐步增加。
当前阶段相变材料研究不仅是影响城市整体能源消耗状况的重要课题,同时与建筑材料的技术选择、复合应用也有着密切的关系。
相变储能类型的材料作为一种新型建材,具备节能性强、热性能好、体积小、密度高、储放能效率高、经济适用性强等方面的特点,能够满足建筑不同空间与时间上能量控制的需求。
在此基础上本文从变相储能建筑材质的应用特点出发,对其在绿色、节能建筑领域的应用进行具体探析。
关键词:节能地板;玻璃门窗;调温性能相变材料实质上是指通过物相的变化,在特定环境中吸收、释放能量从而实现储能、温度调节目的的材料类型。
现阶段,相变材料根据化学物质构成可以分为有机材料、无机材料以及混合材料三种,变相原理包括潜热储能与显热储能、化学反应。
使用变相材料的建筑在能耗控制方面有着显著的优势,是现阶段绿色建材技术研究的重点项目。
一、相变储能材料的主要应用特性相变材料相较于传统建筑材料在使用性能与经济性方面有着显著优势,是现阶段绿色建筑工程中常见的建材选择,主要的应用特性表现为:1、热性能相变材料在热性能方面可以在适合的熔点、温度环境中发生储能变化,具备良好的相变潜热性能,无论是处于固体还是液体形态导热率都高于普通材质。
因此在进行建材选择时,为保证相变材料的热性能能够有效的发挥出来,可以将其用于室内温度调控,一般选择相变点处于20-30℃的相变材料。
如果在建设太阳能储热设备工程中,选择相变点在60℃以上的材料进行蓄热,可以有效降低建筑能源的消耗,满足人们的基本建筑使用需求。
与此同时相变潜热性能与储热设备的体积、密度有着直接的关系,热性能越高材料体积越小。
而导热性能与材料储能、放能的效率呈正相关,导热性能越强,材质的能量控制效率越高。
2、物理性能相变储能材质的物理性能表现为高密度、蒸汽压低、体积变化率小。
材料密度高使得材料的体积相对较小,而在相变的过程中体积变化率低对封装容器的材质要求不高,经济成本降低。
与传统的对流式散热器相比,地板采暖是一种舒适的采暖方式,
而且现在由于这种采暖方式的优越性得到了大力的推广。
因为的相变材料的蓄热特性,可以利用夜间廉价电加热相变材料,使其产生相变,以潜热形式储存热量,白天放出给房间供暖。
如果可以很好解决相变材料体积储存的问题,那么这种采暖方式将可以完全普及。
因为利用了相变蓄热与电热膜相结合,在实行峰谷电价的地区,利用低谷廉价电运行,可大大降低电热膜采暖的电费开支。
相变储能材料在建筑节能中的应用相变储能材料是一种新型的建筑节能材料,它具有很高的热储能量,可以在相变的过程中吸收或释放大量的热量,从而实现节能的目的。
近年来,相变储能材料在建筑节能领域得到了越来越广泛的应用,成为了建筑节能技术的重要组成部分。
一、相变储能材料的基本原理相变储能材料是一种可以在相变过程中储存和释放大量热能的材料,它常用的原理是蓄热和释热。
相变储能材料通常采用的是固-液相变,其具有的优点是凝固时会释放出大量的潜热,对于建筑节能来说非常有用。
相变储能材料在室内环境中,通过固液相变可以实现储能和释放热量的双重作用。
当室内温度下降时,固液相变的材料会吸收室内周围的热量进行蓄热,使室内的温度保持稳定,同时也可以减少冬季供暖的能耗。
当室内温度升高时,相变储能材料会释放出储存的热量,从而降低室内温度,减少夏季空调的运行时间和能耗。
二、相变储能材料在建筑节能中的应用1、用于墙体的隔热相变储能材料可以被用于室内墙体中进行隔热,这种墙体可以在夏季蓄热并释放热量,从而减少室内温度,降低空调的运行时间和运行能耗。
同时,该种建筑节能材料也可以在冬季吸收室内的热量,使墙体从外部保持温暖。
2、用于地面和屋顶的隔热相变储能材料可以用于地面和屋面的隔热,抑制室内温度波动,并且可以缓解室外温度和室内温度之间的差异。
使用这种建筑节能材料可以大大减少空调和供暖的运行成本。
3、用于建筑外墙的隔热相变储能材料也可以被用于建筑外墙中,实现墙面隔热、保温的功能,该建筑节能材料还可以降低外部环境温度对室内环境的影响。
三、相变储能材料的优势与不足相变储能材料具有以下优势:1、高热量储存能力:相变储能材料在相变过程中吸收或释放大量的热量,储存能力较高。
2、减少空调和供暖的耗能:使用相变储能材料可以在夏季减少空调的运行时间,降低室内温度;在冬季吸收室内热量,保持室内温暖,缩短供暖时间。
3、潜在的大规模应用:相变储能材料已经得到广泛的研究,可以在大规模的建筑中使用。
储能材料在建筑中的应用
储能材料在建筑中有多种应用,主要体现在以下几个方面:
1.提升建筑隔热功能。
使用相变储能材料可以提升建筑的隔热功能,进而提升建筑的节能性质。
这种材料能在环境发生变化时,自动凝结成固态,释放热量;当环境温度升高时,储能材料的性质会逐渐转化成为液态,吸收热量,从而可以有效的保证室内温度的稳定性。
2.增强墙板的保温性能。
相变储能材料在墙板中的运用可以提升其保温性能,同时可以增加房屋的使用面积。
由于在环境发生变化时,材料会自动凝结成固态,释放热量;当环境温度升高时,储能材料的性质会逐渐转化成为液态,吸收热量,从而可以有效的保证室内温度的稳定性。
3.用于冷热源配置。
相变储能材料也可在冷热源处配置,如冰蓄冷设备。
4.用于被动式房屋。
被动式房屋是近年来较为火热的建筑理念,通过与采暖通风系统结合,相变储能材料得到了很好的应用。
此外,相变储能材料还可以用于制作成各种建筑结构,并具有较好的储热性能。
如将相变材料融合到传统的建筑材料中,可以制作成各种建筑结构,如内墙、楼板等,也可在冷热源处配置。
相变储能材料在建筑方面的研究与应用摘要:随着建筑行业的向前发展,当前人们对于居住的要求也变得越来越高,对于居住条件的舒适性、安全性成为居民居住的主要考虑因素。
正因如此,智能化、生态化已经成为当前建筑材料发展的趋势。
相变储能材料作为传统建筑材料与相变材料复合而成的一中新型材料,由于其具有储能密度大、能够近似恒温下的吸放热而发展迅速。
另一方面,相变储能材料的应用可以保持环境舒适,节省采暖制冷所需能源而受到建筑界的欢迎。
本文将从多个方面对相变储能材料进行具体的分析,为后期的深入研究奠定基础。
关键词:建筑材料;相变材料;储能技术Energy storage materials research and application ofphase change in architectureAbstract:With forward the construction industry, the current requirement for people to live has become increasingly high, the comfort of living conditions, security has become a major consideration residents. For this reason, intelligent, ecological building materials has become the current trend of development. Phase change material as traditional building materials and phase change materials in a composite made of a new material, because of its large energy density, can be approximated under constant heat absorption and rapid development. On the other hand, application of energy storage phase change material can be kept comfortable, energy-saving heating and cooling needed and welcomed by the construction industry. This article from the multiple aspects of the phase change material specific analysis, to lay the foundation for further research later.Key words:construction materials; phase change material; energy storage technology在当今社会,能源和环境问题人类发展必须面对的两大问题。
相变储能技术的应用相变储能技术是一种利用物质相变释放或吸收潜热来储存或释放能量的技术。
相变储能技术在多个领域得到了广泛的应用,包括建筑节能、太阳能储能、电动汽车储能等。
本文将从以下几个方面介绍相变储能技术的应用。
相变储能技术在建筑节能方面有着广泛的应用。
建筑物内部存在着昼夜温差,相变储能技术可以利用这种温差来储存和释放能量。
在夏季白天,建筑物受到阳光照射变得温暖,而在夜晚温度下降,可以利用相变储能材料吸收白天收集到的能量,然后在夜晚释放热量,起到降低室内温度的作用。
这样一来,可以减少建筑物的空调耗能,达到节能的目的。
相变储能技术在太阳能储能方面也有重要的应用。
太阳能是一种清洁的可再生能源,但其受天气影响较大,往往无法保证持续性的发电。
相变储能技术可以利用太阳能给相变储能材料充能,当阳光不足时,这些相变材料就可以释放能量,供给电力系统使用。
这样一来,相变储能技术可以解决太阳能发电的不稳定性问题,提高太阳能利用率。
相变储能技术在电动汽车储能方面也有着重要的应用。
电动汽车的续航里程一直是其发展面临的重要问题。
相变储能技术可以利用电动汽车在行驶过程中产生的热能,将其转化成潜热储存起来,在需要时释放热能,以维持电池的温度和提高车辆的续航里程。
这种应用方式可以提高电动汽车的能量利用效率,延长电池的寿命,为电动汽车的发展提供了新的可能性。
相变储能技术在建筑节能、太阳能储能和电动汽车储能等多个领域都具有重要的应用前景。
随着技术的不断进步和成本的不断降低,相变储能技术将在未来发挥越来越重要的作用,为能源领域的可持续发展做出贡献。
相变储能材料技术及其在建筑节能中的应用
相变储能材料也成为相变储能技术,是指利用多孔凝胶、凝聚态有机晶体、分子链等有机、无机材料,经过特殊设计和结构改造,形成的可调节的冷/热储能材料。
相变储能技术的出现,使得建筑节能取得了一定的进展,相变储能材料主要应用于建筑外墙和顶部的玻璃幕墙,结合建筑面积与太阳辐射量,可以从太阳辐射获取热能,将其动态改变,从而调节室内室外温度。
首先,相变储能材料可以吸收建筑表面上太阳光照射所收集到的热量,将有热量转化成低温能量储存起来,防止温度陡升,从而达到减小室内夏季空调制冷的能耗的效果。
其次,相变储能材料在配置床垫、隔断、装点等设施时,可以将暖空气用于室内热水系统,减少两次制冷、加热的情况,从而节约能源。
此外,相变储能材料可以调节空气温度,保证室内温度保持在一个合适的范围内。
再者,相变储能材料在热能收集及分配方面的特性,可以在室内需要时,从储能材料中放出能量,改善室内环境温湿度,达到节能的目的。
同时,夏季高温也可以将存储的能量用于空调的制冷,并可以用于动态地挡太阳辐射,有效地改善室内环境,减少室内夏季制冷的耗能,节省能源,保护环境。
总之,相变储能材料在建筑节能方面具有较强的优势,能够在一定程度上减少室内制冷的能耗,并可通过储存和释放能量,调节室内温度,节约能源,保护环境。