太陽能建筑相變儲能材料性能研究與軟件開發(fā).pdf

1、能源是推動社會發(fā)展的源動力，是人類生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著能源消費(fèi)不斷增長，進(jìn)入21世紀(jì)，能源危機(jī)問題日益凸顯。然而能源供需在時間上的不匹配現(xiàn)象嚴(yán)重，為了緩解此能源矛盾，相變儲能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，相變儲能技術(shù)是利用物質(zhì)在相變過程中吸收或釋放能量以達(dá)到能源供需匹配的技術(shù)。而太陽能作為無污染的綠色自然能源，既可以免費(fèi)使用，又可以不斷地再生，無需運(yùn)輸，沒有污染物排放問題。因此，建筑利用太陽能很符合我國目前“節(jié)能減排”的目標(biāo)任務(wù)和總體要求。利用儲能

2、材料進(jìn)行太陽能的儲存是一項環(huán)保節(jié)能技術(shù)，而相變儲能材料的性能是應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。
　　 物質(zhì)相變的過程是一個等溫或近似等溫，并伴有大量能量吸收或釋放的過程，正是這一特性構(gòu)成了相變儲能材料(PCM)具有廣泛應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。然而合適的相變溫度是應(yīng)用于建筑節(jié)能中的關(guān)鍵，關(guān)于相變材料的配置方面，本文采用DSC方法考察了低溫相變材料的相變溫度、相變潛熱以及材料的熱穩(wěn)定性;并以十二醇為例，采用TA方法對其進(jìn)行了蓄冷性能實驗。
　　

3、如何在眾多的PCM中選擇理想的建筑儲能材料，目前國內(nèi)外專家學(xué)者對相變儲能材料的選擇研究，大多只是依靠主觀性判斷。本文采用模糊數(shù)學(xué)綜合評價方法對多種綜合影響因素進(jìn)行模糊評價，該綜合評價法在綜合性、合理性、科學(xué)性等方面得到了改進(jìn)，使定性評價與定量評價能很好地結(jié)合，并能較好地控制人為的干擾因素。評價結(jié)果得出十二醇是最適合于太陽能建筑冷熱聯(lián)供的相變儲能材料。
　　 模擬研究方面，本文首先介紹太陽能低溫?zé)崴嘧兊匕宓慕Y(jié)構(gòu)組成，并對這一系統(tǒng)

4、建立數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用Fluent軟件的Solidification&Melting模型進(jìn)行相變地板系統(tǒng)二維非穩(wěn)態(tài)傳熱的數(shù)值分析，然后通過不同熱水溫度和加熱管間距下，分析了相變材料的溫度場、液相率隨時間的變化情況。通過上述工作得到的數(shù)值模擬結(jié)果，可以用來定性的分析相變地板的蓄放熱特性，還可以進(jìn)行定量計算，并為相關(guān)設(shè)計計算提供合理的依據(jù)。通過設(shè)計搭建太陽能低溫?zé)崴嘧兊匕宓妮椛涔┡到y(tǒng)實驗臺，采用與模擬相同工況進(jìn)行實驗測量，實驗分析發(fā)現(xiàn)，加熱