摘要：为解决装配式日光温室柔性墙体蓄热能力不足的问题,该研究通过在墙体内侧附加蓄热层的方式,设计了一种集蓄热、保温和防水多功能于一体的装配式柔性复合墙体。首先,通过对多种材料进行综合性能评估,筛选出优质的表层材料和保温材料,将其复合制成柔性保温墙体;其次,将水、沙子、相变水凝胶(phase change hydrogel,PCH)作为蓄热层固定在柔性保温墙体内侧,从而形成柔性复合墙体;最后,在4个模型温室中分别对墙体进行性能测试,以未附加蓄热层的柔性保温墙体为对照(CK),分析试验墙体的蓄热和保温性能。单一墙体材料的性能测试结果表明,表层材料中镀铝编织布、黑色淋膜毡抗拉性能好且不透水,断裂强力分别为1.06、0.56 kN,断裂伸长率分别为30.99%、65.91%;保温材料中再生棉、太空棉和空气柱保温效果较好且使用成本低,热阻值分别为0.30、0.50、0.76(m^(2)·℃)/W。柔性复合墙体的性能测试结果表明,所有处理中5 kg/m^(2) PCH柔性复合墙体的蓄热和保温性能最佳,热阻值为2.50(m^(2)·℃)/W,单位面积累计吸热量与放热量分别为1.48、1.13 MJ/m^(2);在典型晴天和阴天条件下,该处理的夜间室内平均温度分别比CK提高了3.08、1.87℃。上述分析结果表明,通过在柔性保温墙体内侧附加相变蓄热层的方式,能够增强墙体的蓄热和保温性能。研究结果可为今后装配式日光温室柔性复合墙体设计及材料选择提供理论依据。

摘要：传热翅片可用于改善相变类材料(PCM)储热罐的运行性能。基于COMSOL软件,初步评估了环形翅片参数(翅片长度、厚度及倾斜角度)对双套管式相变储热罐蓄热性能的影响。结果表明:随着翅片长度从1.0 m增加到1.2 m,相变熔盐的总熔化时间从8 h缩短到5 h;当翅片厚度从40 mm增加到60 mm时,相变熔盐的总熔化时间从10 h缩短至6 h左右,平均蓄热速率从1.3×10^(8)k J/h增加到14.8×10^(8)k J/h;当翅片角度为–15°时,储热罐内PCM的总熔化时间最短,平均蓄热速率最大,为14.3×10^(8)k J/h,对于本文双套管式PCM储热罐,最佳倾斜角度为–15°。研究结果可为用于太阳能光热电站的双套管式相变储热罐的设计提供依据。

摘要：本文通过数值模拟的手段,对拉萨一栋民居建筑不同朝向围护结构的蓄热性能进行了对比研究。采用有限差分法对围护结构进行了层次划分和迭代计算,得到各朝向墙体蓄热性能状况。得到的主要结论包括:1)热惰性指标和衰减度并不能直观判断不同朝向围护结构的蓄热情况;2)不同朝向围护结构蓄热量差异明显,南墙蓄热量最多,北墙最小;3)外保温层使各个朝向墙体的蓄热量降低了50%以上;4)南墙不设保温,其他朝向设保温的情况同时利用了南向围护结构的蓄热能力和其他朝向围护结构的保温能力,室内环境舒适度高。本文的研究旨在为太阳能建筑蓄热设计提供参考,为建筑利用太阳能实现低碳和零碳目标提供技术支持。

摘要：【目的】提出一种木质地板蓄热性能温度场实时并行采集方法,为木质地板蓄热性能检测奠定理论和实践基础。【方法】构建真空夹层绝热密闭空间,密闭空间边缘处开有推送口,并由楔形门将其密封。绝热密闭空间内中间部位放置被测样品,在被测样品上下空间内各安装75个传感器,构成2个传感器阵列。传感器阵列群中每个传感器通过单总线方式与控制器I/O口连接,每个I/O口与3个微型传感器以单总线方式连接。测试空间上、下2部分传感器阵列各使用25个I/O口,分别由2个控制器控制,控制器发送匹配、转换命令的同时并行采集转换后的温度值。将具有一定温度的被测样品通过推送口推送至具有一定初始温度的绝热密闭空间内,传感器阵列群实时记录密闭空间内温度场变化,并存储到实时数据库中。【结果】150个温度传感器的数据采集时间为2.4 s,温度采集精度达到±0.1℃,能够满足木质地采暖地板蓄热性能检测和研究的数据需要。【结论】本研究设计的绝热密闭空间温度传感器阵列数据采集系统能够实时、准确采集到试验所需数据,为设备的数据采集和数据分析提供前提,保证了整个检测设备试验结果的可靠性。

摘要：提高石蜡蓄热能力是发展相变蓄热技术的重要方法。为解决石蜡导热系数低的问题,本文设计了六种不同的梯度孔隙泡沫铜布置方案,探究了在泡沫铜平行和回型布置方式下,梯度孔隙率变化对石蜡蓄热性能的影响规律。实验结果表明,添加梯度孔隙泡沫铜可提高石蜡的温升速率和温度均匀性,平行布置泡沫铜时,94-96-98梯度孔隙率布置形式能够将温升速率提升30%~200%;回型布置泡沫铜时,98-96-94梯度孔隙率布置形式能将融化时间缩短15~30 min;综合对比各方案,泡沫铜平行布置优于回型布置,泡沫铜平行布置且孔隙率分布为94-96-98时,温度分布最均匀,温升速率最快,为最佳泡沫铜摆放方式。

摘要：基于作物幼苗期对气温与土壤温度的要求,设计了一种新型地下蓄热系统,对影响换热管道内热量交换的主要因素——空气流速进行测试.结果表明,空气流量在各换热管道内分布均匀,且管内空气流动呈紊流状态,有利于增强空气与管壁间的对流传热;理论分析可知,该蓄热系统能够贮存大量热能,且蓄热量大于其消耗的电能,节能效果明显.

摘要：建筑围护结构相变材料有效提高室内保温性能,研究其最佳制备方式及对供暖的影响可为工程人员提供理论依据。优选了建筑维护结构材料的配比、载体吸附工艺、封装方式,分析了材料调温性能及隔热性能对室内供暖设计的影响。结果表明,月桂酸、硬脂酸和棕榈酸的质量配比为65.9:10.5:23.6。随着吸附温度和吸附时间的升高,可膨胀石墨的容留率先升高后降低,最佳吸附温度为55℃,最佳吸附时间为50min,推荐真石漆乳液-水泥粉胶粘封装。相比普通水泥砂浆,相变水泥砂浆在受热后中心最高温度明显降低,相变水泥砂浆墙体内侧温度明显更低,达到最高温度所需的时间延长,良好的调温能力和隔热性能有效改善了建筑围护结构的蓄热量和传热量,供暖系统补充供热量降低。

摘要：本文提出一种与轻质墙体内侧结合、增强其蓄热性能的相变蓄热构件。利用多物理场耦合的有限元软件COMSOL建立复合墙体的数值计算模型并验证其准确性,以相变蓄热构件内相变材料的完全熔化时间和构件表面温差作为评价依据,分析构件内部不同参数肋片的强化传热机理并优选出最佳肋片参数;以深圳地区为例,从相变材料的用量和相变温度对相变蓄热构件的使用效果进行优化,比较了肋片在相变蓄热构件提升2种轻质墙体蓄热性能上的差异。结果表明,长而薄的肋片在适宜的肋片间距下能够提升石蜡温度场和流场变化的协同性,增强传热速率;在不影响复合墙体对室外热扰延迟时间的前提下,肋片的添加使加气混凝土复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了44.8%和26.3%,聚苯板复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了20.8%和52.9%,肋片对聚苯板复合墙体的有效蓄热量和蓄热能力的提升效果较好。本文的研究结果能够为相变蓄热构件的设计和应用提供参考依据。

摘要：为探究泡沫金属填充率对相变材料融化过程中传热机理的影响,设计并搭建了一套半圆柱体式蓄热装置,制备了填充率为0.43%,1.28%和2.15%3种复合相变材料。通过实验研究了填充率对复合相变材料温度分布、液相率、融化过程中导热和对流换热强度以及蓄热性能的影响。实验结果表明,随着泡沫铜填充率增大,复合相变材料融化时间缩短;当填充率为0.43%时,自然对流作用占融化过程的68%,当填充率为2.15%时,自然对流占比减少至17%;当泡沫铜的填充率为0.86%时,蓄热量和蓄热速率均比纯石蜡提高0.96%,复合相变蓄热材料的蓄热性能较好。

摘要：为了保持板式相变单元易加工、组配灵活等特性的同时提高矩形板式单元的蓄热性能,在普通矩形储能单元的基础上调整纵向体积分布设计了一种楔形板式相变单元,通过FLUENT软件模拟2种单元所属蓄热装置在不同入口温度和不同入口流速下的蓄热过程,并通过试验研究得到了2种装置内PCM在不同工况下的温度曲线。研究表明:相对于矩形单元,楔形单元能够更好地利用相变材料的熔化特性使其率先完成相变过程,且入口流速的增大和入口温度的增加可有效地提高单元的蓄热效率,其中,入口流速为0.12 m/s、入口温度为75℃时楔形相变单元的优势体现得越发明显,在原有基础上提高了26.6%。