相變儲能建筑材料是一種利用相變材料(Phase Change Materials, PCM)在相變過程中吸收或釋放大量潛熱來實現(xiàn)熱能儲存和釋放的新型節(jié)能材料。這種材料在建筑節(jié)能領域具有廣泛的應用前景,能夠有效地改善室內環(huán)境的熱舒適性,降低能耗。公司目前主要產品有:26℃、37℃、45℃、58℃、70℃、90℃、120℃。
建筑儲能相變材料(Phase Change Materials, PCMs)的應用方式多種多樣,它們能夠有效地提升建筑的能源效率和室內環(huán)境的舒適度。以下是一些主要的應用方式:
1.**直接滲入法**:這是一種簡單操作的方法,適用于固-固或固-液相變材料。固-液相變材料在使用前需要經過預處理,以防止其腐蝕基體組織。處理后的相變材料可以直接摻入多孔建筑材料中,如膨脹珍珠巖、膨脹頁巖、石膏和多孔石墨等。
2.**間接滲入法**:這種方法先將相變材料吸收到多孔材料、聚合材料或微膠囊中,形成定形相變材料后再與混凝土、石膏等建筑材料結合。定形相變材料由工作介質(相變材料)和封裝材料組成,封裝材料可以是微膠囊或具有空間網狀或多孔結構的材料。
3. **相變儲能墻板材料**:將相變材料加入墻板中,可以改善墻板的保溫性能并維持室內溫度穩(wěn)定。當環(huán)境溫度低于一定值時,相變材料由液態(tài)轉變?yōu)楣虘B(tài)并釋放熱量;反之,當環(huán)境溫度高于一定值時,相變材料由固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)并吸收熱量。
4. **相變儲能采暖地板**:通過將相變材料與地板材料復合制成儲能地板,可以提供熱舒適性較好的表面溫度,并且減少溫度波動。相變儲能地板可以利用低品位熱源或太陽能以及夜間廉價電運行,全天提供采暖。
5. **帶相變蓄熱器的空氣型供暖系統(tǒng)**:這種系統(tǒng)結合了空氣型太陽能集熱器、相變蓄熱器等組件,利用相變材料在白天儲存太陽能,并在晚上加熱空氣進行取暖。
6. **節(jié)能建筑**:在建筑物的墻體、屋頂或蓄熱器中引入儲熱材料后,可以在夏季或冬季通過存儲或釋放熱能來調節(jié)室內溫度,滿足人體舒適性要求。常見的具有相變功能的建筑材料包括屋頂、地板、墻壁以及窗戶等。
7. **個人熱管理**:基于相變材料的熱調節(jié)功能,可以開發(fā)具有熱管理功能的織物,用于個人熱管理。例如,通過靜電紡絲技術將相變材料限制在纖維核芯結構里面,制成定形紡織纖維,解決液體泄漏問題。
8. **電子器件的熱管理**:相變材料的等溫吸熱特性使其可以用于電子器件的被動冷卻系統(tǒng)。開發(fā)復合相變材料,可以解決相變材料易泄漏、導熱性能差等問題,并提高其在電子器件熱管理中的性能。
9. **不同氣候區(qū)域的應用**:根據氣候條件選擇適宜的相變材料,如在溫度波動較大的高海拔地區(qū)或早晚溫差較大的地區(qū)適合采用相變材料。對于四季分明的地區(qū),可以采用兩種熔點的相變材料,以適應不同的氣候需求。
通過這些應用方式,相變儲能建筑材料不僅能夠提高建筑的能源利用效率,還能降低能耗和提升居住者的舒適度。未來的研究將繼續(xù)探索如何提高相變材料的性能,降低成本,并實現(xiàn)更廣泛的工業(yè)化應用。
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