相变储能材料在建筑节能中的应用[1]

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。

相变储能材料在建筑节能中的应用综述
相变储能材料在建筑节能中的应用综述
随着现代社会对于环保和节能的重视，建筑节能技术非常重要，而其
中重要的一环就是利用相变储能材料。

相变储能材料是一种利用物质
温度变化而储存能量的材料，通过它可以节省社会资源，并且能够帮
助节省大量的能源。

总体而言，相变储能材料在建筑节能中的应用好
处是显而易见的。

首先，相变储能材料可以用于建筑的太阳能利用。

这类材料能够吸收
太阳辐射，将其转化为热能，进而储存起来，以供不同时间段使用。

如此一来，建筑物可以节省比平时更多的能源，减少环境污染。

其次，由于相变储能材料的热量排放可以稳定，可以在室内空气中保持较为
适宜的温度，从而减少空调的使用，从而减少能源的消耗。

此外，相变储能材料作为一种新型材料，它拥有优异的绝热性能、良
好的热响应性和优良的耐磨性，因此它的应用更加广泛。

它可以用于
墙体、屋顶和地面上，可以提高建筑外表面的温度，从而减少建筑物
受到炎热天气影响的程度，为建筑物提供有效的保护。

总之，相变储能材料可以为建筑节能带来显著的改善，其应用的好处
是显而易见的。

它可以节约能源，减少环境污染，为建筑物提供有效
的保护，同时它还具有优异的绝热性能、良好的热响应性和优良的耐
磨性。

由于上述原因，相变储能材料应运而生，在建筑节能领域得到
了广泛的应用。

第 12 卷第 12 期2023 年 12 月Vol.12 No.12Dec. 2023储能科学与技术Energy Storage Science and Technology新型相变储能材料在建筑工程中的应用鞠杰1，陈瑞芳2，魏钢3（1河南应用技术职业学院，河南郑州450042；2郑州城市职业学院，河南郑州452370；3中建六局华北建设有限公司，北京100037）摘 要：相变储能材料是一类利用在某一特定温度下发生物理相态变化以实现能量存储和释放的储能材料，具有储热密度高、放热速率快、蓄热温度分布均匀等优点。

在建筑工程应用中，它可以有效降低建筑结构中的温度波动，达到节能减排的目的。

为了提高新型相变储能材料在建筑工程中的应用成效，本文对基于淀粉、纤维素、木质素为载体的新型相变储能材料特性展开研究，对其在屋顶隔热、墙体保温、玻璃暖房、太阳能光伏发电等领域的应用也进行了分析，还对其未来的发展方向提出了展望和见解。

希望能更好地促进新型相变储能材料与其他建筑节能技术相结合，进一步提升相变储能材料的应用范围和应用效果。

关键词：相变储能材料；节能环保；淀粉；纤维素；木质素；建筑工程doi： 10.19799/ki.2095-4239.2023.0810中图分类号：TK 01 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2023）12-3883-03Application of new phase change energy storage materials inbuilding engineeringJU Jie1, CHEN Ruifang2, WEI Gang3(1Henan Vocational College of Applied Technology, Zhengzhou 450042, Henan, China; 2Zhengzhou City Vocational College, Zhengzhou 452370, Henan, China; 3North China Construction Co., Ltd., China Construction Sixth Bureau,Beijing 100037, China)Abstract:Phase change energy storage materials is a type of energy storage materials that utilize physical phase changes at a specific temperature to achieve energy storage and release. They have the advantages of high heat storage density, fast heat release rate, and uniform distribution of heat storage temperature. In the application of building engineering, it can effectively reduce temperature fluctuations in building structures and achieve the goal of energy conservation and emission reduction. However, there is still a long way to go in the research of its specific application effects. In order to improve the application effectiveness of new phase change energy storage materials in construction engineering, the article conducts research on the characteristics of new phase change energy storage materials based on starch, cellulose, and lignin as carriers. It also analyzes their applications in roof insulation, wall insulation, glass greenhouses, solar photovoltaic power generation, and other fields. It also puts forward prospects and insights for its future development direction. I hope to better收稿日期：2023-11-11；修改稿日期：2023-11-18。

相变储能技术在节能建筑中的应用研究随着全球能源紧缺问题和气候变化的威胁不断加深，建筑行业的节能问题受到了越来越多的关注。

其中相变储能技术作为一种高效储能技术，能够为建筑节能提供新的解决方案。

本文将针对相变储能技术在节能建筑中的应用研究进行阐述。

一、相变储能技术的基本原理及特点相变储能技术利用物质相变过程的能量吸放热效应，并将其作为储能方式。

其基本原理是将储热材料置于建筑内，当室内温度高于储热材料的相变温度时，储热材料开始吸收热量，并将其转化为潜热储存。

当室内温度下降到一定程度时，储热材料开始放出潜热，并将其转化为可用热能。

相比于传统的热储存技术，相变储能技术具有以下几个特点：1、高储能密度储热材料的相变潜热较大，储能密度也随之提高。

2、长储能时间相变储热材料的相变温度范围相对较宽，可提供较长的储能时间。

3、稳定性好储热材料在相变过程中不需要传输热能，因此其稳定性较好，施工难度较小。

二、相变储能技术在建筑节能中的应用研究相变储能技术在建筑节能中的应用主要体现在以下两个方面。

1、相变储能技术在建筑空调系统中的应用空调系统是建筑消耗能源最为严重的系统之一，对能源节约的需求也最为迫切。

相变储能技术在空调系统中的应用，主要是将储热材料置于空调房间内，利用其吸放热效应，平衡室内温度波动，以减小空调系统的负荷。

相变储能材料的储热潜热大，因此相比于传统的储热材料，在同等空间内提供更为丰富的储能。

同时，相变储能技术的储能时间也优于传统的空调系统的储能时间，能够为室内提供更为持久的温度平衡。

2、相变储能技术在建筑太阳能利用中的应用太阳能在建筑节能中具有广泛的应用场景，能够为建筑提供清洁、可再生的能源来源。

相变储能技术在太阳能利用中的应用，主要是将储热材料作为太阳能集热器所使用的媒介，将太阳能辐射转化为潜热储存，以便于后续利用。

相比于传统的太阳能集热器，相变储能技术的储热潜热更高，能够将太阳能的利用效率提高至更高水平。

相变材料在节能环保中的应用研究随着环保意识的不断提高，人们对能源的需求也越来越大。

能源的使用不仅有经济成本，还会产生大量的二氧化碳排放，对环境造成危害。

为了降低能源消耗和二氧化碳排放，需要不断探索新的节能技术和绿色能源。

其中，相变材料作为一种新型的节能材料，被越来越多地应用于节能环保领域。

相变材料是一种可以在一定温度范围内经历固-液或液-气相变的材料。

它们可以通过吸收或释放热量来控制温度，进而实现节能的目的。

相变材料具有许多优点，例如具有高储能密度、长寿命、无需外部能源输入、易于制备等特点。

因此，相变材料在节能环保中的应用前景广阔。

一、相变材料在建筑节能中的应用建筑物对全球能源消耗的贡献率很高，因此建筑节能是实现可持续发展的重要一环。

相变材料在建筑节能中的应用已经有了初步的实践经验。

相变材料可以应用在建筑物的墙、屋顶、地板等部位上，用来控制房间内的温度。

例如，在寒冷的冬季，相变材料可以吸收外界的热量，使室内的温度得到保持；而在炎热的夏季，相变材料则可以释放热量，从而降低室内的温度。

相比传统的保温材料，相变材料的保温效果更加显著，同时还可以节省能源消耗。

此外，相变材料还可以应用在建筑物的窗户和门上。

它们可以吸收或释放热量，从而控制室内的温度和光照。

例如，在夏季，相变材料可以反射热辐射和红外线辐射，从而减少室内的热量吸收；而在冬季，相变材料则可以吸收太阳的辐射，使室内变暖。

二、相变材料在汽车节能中的应用汽车产生的尾气排放已经成为了城市空气污染的主要原因之一。

为了降低汽车的二氧化碳排放，相变材料在汽车节能中的应用也成为了一个研究热点。

相变材料可以应用在汽车的空调系统中。

由于相变材料具有高储能密度，可以在短时间内吸收或释放大量的热量。

因此，相变材料可以用来减少空调系统的能耗。

例如，在炎热的夏季，相变材料可以吸收车内的热量，从而减少空调系统的负荷；而在寒冷的冬季，相变材料则可以释放热量，保持车内温暖。

此外，相变材料还可以应用在车身、座椅和轮胎等部件上，以降低能量的损失。

相变材料在建筑节能中的应用及发展趋势建筑节能是现代建筑的重要趋势，有着节约能源、环保减排等重要目的。

而相变材料则是一类新型材料，具有许多独特的性质，可以为建筑节能提供有效的解决方案。

本文将从相变材料的原理和特性出发，介绍其在建筑节能中的应用以及未来的发展趋势。

一、相变材料的原理和特性相变材料指的是可以在一定温度区间内发生相变的材料，具有很多优异的性质。

它们的原理在于，当材料被加热到相变点以上，固体会变成液体或气体；而当材料冷却到相变点以下，液体或气体会变成固体。

在这个过程中，相变材料会吸收或释放大量的热量，从而实现热量的储存和释放。

相变材料具有很多优异的性质，例如高效的储热能力、独特的相变温度、长周期的储热和释热等。

它们可以应用于许多领域，包括空调、电子设备、建筑等。

在建筑领域中，相变材料的应用可以有效地改善室内环境，提高建筑节能效果。

二、相变材料在建筑节能中的应用1. 外墙保温材料相变材料的热量储存能力可以用于建筑外墙保温材料。

该材料可以吸收白天的阳光热量，并在晚上释放出来，保持室内温度的稳定。

相比于传统的保温材料，具有更高的保温效果。

目前市面上已经推出了很多相变保温材料，如天然石蜡材料、高分子相变材料等。

2. 空调系统相变材料的热量储存能力还可以应用于空调系统中。

一些研究人员提出了利用相变材料储存冷量的方案，可以降低空调系统的电力消耗。

相较于传统的空调系统，具有更高的能效比，同时也可以提高室内空气质量。

3. 冬季供暖系统相变材料还可以应用于冬季供暖系统中。

它们可以在夜间储存热量，然后在白天释放出来，从而提供室内热量。

与传统的供暖系统相比，具有更长的储能时间和更高的热效率。

三、相变材料的发展趋势随着建筑节能的普及，相变材料正在逐渐走进人们的视野。

在未来，相变材料还有很大的发展空间，可以应用于更广泛的领域。

以下是一些值得关注的发展趋势。

1. 相变材料的定制化不同的建筑场景需要不同的相变材料。

未来，相变材料的定制化将成为趋势。

相变储能建筑材料的应用技术与展望依据相变材料的原理，可以把相变材料参加到保温隔热材料中，以此形成节能高效的建筑隔热保温材料，下面是的一篇相关，欢送阅读参考。

随着社会开展以及人们生活水平的提高，越来越重视建筑室内环境舒适程度，但是，现阶段，能源利用效率还不是很高，存在一定浪费问题。

怎样更加合理的存储和利用能源，成为未来开展的重点。

相变储能建筑材料属于新型建筑材料，具有一定的应用前景。

在建筑节能中应用相变储能材料，能够到达降耗节能的目的。

1.1相变储能建筑材料相变储能材料实际上是温度在一定范围内，利用建筑材料自身的构造或者相态变化，来激发潜热性能，在改变环境温度的时候，从外部环境中释放和存储热量，从而到达保温作用热功能复合材料，简称为PCM.通过这种材料的相变潜热性能来到达利用和存储能量的目的，对于研究和发现节能环保材料具有很大作用，是近几年和未来能源开展和利用方面的主要方向。

1.2相变储能建筑材料特点依据存储能量的特点可以分为两种，储热材料和储冷材料。

依据存储能量的方式可以分为三类：化学反响储能、显热储能、潜热储能。

化学反响储能由于技术比较复杂，因此不是十分适用。

显热储能由于具有不停变化的自身温度，因此，不能合理控制温度，没有很大的实际运用价值。

但是，潜热储能不仅设计灵活、装置简单、使用方便以及体积比较小，还具有比较高的储能密度，能够充分降低对于建筑的需求，以便于能够非常灵活的运用。

所以，在上述储能材料中，潜热储能拥有很大的开展空间和前景，同时也是最重要和应用最广泛的材料。

2.1相变蓄能围护构造材料制作方法在建筑施工中应用相变材料，制作成相变储能维护构造主要包括三种方法：第一，浸泡法。

也就是说利用浸泡的方式在建筑基体中融入相变材料，例如，混凝土试块、石膏墙板等，主要特点就是工艺比较简单，方便于把传统材料变为相变材料。

第二，直接混合方式。

也就是直接混合建筑材料和相变材料，例如，在半流动性硅石细粉中参加相变材料，然后直接混入到建筑材料中，主要特点就是性质均匀，工艺简单，比较容易形成各种大小和形状的构造，以便于符合各种需求。