石膏基脂肪酸相變儲(chǔ)能墻板制備及傳熱性能研究.pdf

1、石膏基相變儲(chǔ)能材料是一種具有較高儲(chǔ)熱量的新型建筑節(jié)能材料。其節(jié)能方式主要是通過熱量在時(shí)空上的轉(zhuǎn)移，減少空調(diào)使用頻率來實(shí)現(xiàn)。本文主要研究了相變儲(chǔ)能石膏墻板的制備技術(shù)，并對其力學(xué)、傳儲(chǔ)熱等性能進(jìn)行了表征測試。研究內(nèi)容如下：
　　癸酸與棕櫚酸按照85:15的質(zhì)量比復(fù)配形成的低共熔脂肪酸“合金”，相變潛熱較高，相變溫度適宜；采用膨脹珍珠巖封裝后，可制得復(fù)合相變儲(chǔ)能材料。DSC測得其相變溫度在25.7-34℃范圍內(nèi)，相變潛熱為88.39J/

2、g。IR結(jié)果顯示其穩(wěn)定性良好，適合用于建筑儲(chǔ)能。
　　相變儲(chǔ)能石膏板的力學(xué)強(qiáng)度隨復(fù)合相變材料體積摻量的增大快速降低。當(dāng)檸檬酸摻量在0.01％wt、聚丙烯纖維摻量為0.4%-0.8%wt、萘系減水劑摻量0.6%wt時(shí)，復(fù)合相變材料體積摻量為30%的相變石膏板力學(xué)強(qiáng)度滿足規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)要求；傳熱性能測試結(jié)果表明，相同外界熱條件作用下，通過相變儲(chǔ)能石膏板的熱通量要比普通石膏板少，相變儲(chǔ)能石膏板內(nèi)表面溫度和裝置空間溫度均相對較低；相變儲(chǔ)能

3、石膏板具有較高的蓄熱能力，用作建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可以有效提高圍護(hù)建筑的儲(chǔ)熱能力，降低溫度波動(dòng)幅度。
　　常壓45℃物理浸滲條件下制備的石膏基相變儲(chǔ)能材料性能較佳；板厚度與最短浸滲時(shí)長滿足擬合公式y(tǒng)=14.101x1.489，其中x為石膏板的厚度，cm；y為達(dá)到最大吸附量時(shí)所需的最短浸滲時(shí)長，min；吸附量小于20%wt，石膏基相變儲(chǔ)能材料滲出穩(wěn)定性較好；控溫性能測試結(jié)果表明，石膏基相變儲(chǔ)能材料具有較大的儲(chǔ)熱量，能夠?qū)囟乳L時(shí)間控制在人

4、體舒適溫度范圍；DSC測試表明，相變材料的熱性能未受影響，石膏基相變儲(chǔ)能材料的潛熱值與理論值相當(dāng)，相變溫度范圍呈微弱變化；經(jīng)250次相變循環(huán)，石膏基相變材料儲(chǔ)能質(zhì)量損失率僅為2.5%。
　　增加相變夾層的厚度有利于提高夾層相變石膏板的熱惰性；摻入10%膨脹石墨，復(fù)合相變材料的熱響應(yīng)速度明顯提高，即固-液相變進(jìn)程得到明顯提升，同時(shí)也在一定程度上提高了夾層相變儲(chǔ)能石膏板的蓄熱速率，增強(qiáng)了其熱交換速度；直摻法和夾層法傳熱過程對比結(jié)果表明