【摘 要】
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我国作为耗能大国,每年的总建筑面积需要20亿平方米,占全球总建筑量的一半,除此之外,我国的总能耗也在逐渐提高,目前约占社会总能耗的1/3,并且随着人们生活水平的不断提高,我国的建筑能耗会一直保持增长的趋势。在此情形下,建筑节能变得日益重要,本文以有机酸作为相变原材料制备二元复合相变材料,通过基体吸附将二元复合相变材料制成定型相变材料,进而将定型相变材料与脱硫石膏混合制成定型相变储能石膏,并应用于建
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我国作为耗能大国,每年的总建筑面积需要20亿平方米,占全球总建筑量的一半,除此之外,我国的总能耗也在逐渐提高,目前约占社会总能耗的1/3,并且随着人们生活水平的不断提高,我国的建筑能耗会一直保持增长的趋势。在此情形下,建筑节能变得日益重要,本文以有机酸作为相变原材料制备二元复合相变材料,通过基体吸附将二元复合相变材料制成定型相变材料,进而将定型相变材料与脱硫石膏混合制成定型相变储能石膏,并应用于建筑墙体内保温,在实现固废利用的基础上,进一步达到节能效果。在目前国内外的相关研究现状基础之上,本研究主要针对相变储能材料在实际建筑应用中的问题,对相变原材料的配比成分、定型相变材料的制备、定型相变储能石膏的制备及其在建筑结构中的应用等方面进行深入研究,主要工作及对应结论如下:（1）首先通过“步冷曲线法”及“差示扫描量热法”,对癸酸—棕榈酸二元复合相变材料进行不同的配合比的设定,进而对其热物性状进行分析,选出了癸酸—棕榈酸二元复合相变材料的最佳配合比,当癸酸和棕榈酸质量配合比为7:3时,二者形成低共熔体系,此低共熔体系温度最低点所对应温度为26℃。（2）通过测试其吸附率、质量损失率选出最佳吸附材料和封装材料,膨胀珍珠岩的吸附能力大于陶粒,苯丙乳液的封装效果要优于EVA乳液,从而制得癸酸—棕榈酸定型相变材料。（3）以脱硫石膏为胶凝材料,与定型相变材料按照不同配比混掺制备定型相变储能石膏,分别测试其比热容、导热系数和抗压强度,相变储能石膏的比热容大约是普通石膏的两倍,相对来说蓄热性能更好。随着定型相变材料的加入,定型相变储能石膏展现出了其自身优势,在不影响力学性能的前提下,导热系数随之降低,蓄热效果增强。（4）将定型相变储能石膏应用于建筑墙体内保温进行房屋模型实验,对其蓄热效果进行测试,利用有限元软件ANSYS建立对应房屋模型,探究相变材料加入与否对室内温度波动的影响,通过定型相变储能石膏后,热流量从61.20W/m~2降至40W/m~2以下,说明定型相变储能石膏板吸收了大量热量,转化为相变潜热,可以实现蓄热效果。（5）在此理论依据下,设计相变储能墙体模型,通过有限元分析软件ANSYS建立墙体传热模型,对蓄、放热阶段墙体各结构层的温度分布和温度变化进行深入分析。蓄热结束时,相变材料完全熔化,墙体表面相变材料层温度依然保持在25.82℃,这意味着定型相变储能石膏达到了蓄热效果,墙体内表面的温度峰值比墙体外表面延缓2小时,再次表明定型相变储能石膏的加入可以提高建筑的节能性和居住的舒适度。
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