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相变储能混凝土的配制及传热性能研究.pdf
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1、全国中文核心期刊 新 建蟓 中 国 科 技 核 心 期 刊 祖变储能混凝士的配制及传热牲能研究 徐仁崇 ( 厦 门市建筑科学研究院集团股份有 限公司 , 福建 厦 门3 6 1 0 0 4 ) 摘要: 采用“ 真空吸入法” 将石蜡 硬脂酸丁酯二元复合相变材料吸入陶粒中制备相变陶粒, 并对其表面进行封装, 使用相变陶 粒配制相变储能混凝土并对其传热性能进行研究。 结果表明: 石蜡含量为6 o 时, 石蜡 硬脂酸丁酯二元复合相变材料可作为建筑节 能用复合相变材料; 环氧树脂封装相变陶粒表面可以防止相变材料渗漏, 且可以提高混凝土强度; 与普通混凝土相比, 相变储能混凝 土 的蓄热 能力较高而传热速
2、度则较低, 具有降低建筑能耗的作用 。 关键词 : 相变储能混凝土; 石蜡; 硬脂酸丁酯; 陶粒; 传热 中图分类号: T U1 l 1 2 + 4 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 2 ) 1 2 0 0 1 9 0 3 S t u d y o n p r e p a r a tio n a n d h e a t t r a n s f e r p e r f o r ma n c e o f p h a s e c h a n g e e n e r g y - s t o r i n g c o n c r e t e XU Re n c h
3、on g ( X i a m e n A c a d e my o f B u i l d i n g R e s e a r c h G r o u p C o L t d , X i a m e n 3 6 1 0 0 4 , f u j i a n , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e p a r affi n b u t y l s t e ara t e c o m p o s i t e p h a s e c h a n g e m a t e r i al wa s d r a w n i n t o t h e p o r o u s c
4、e r a ms i t e u s i n g t h e m e t h o d o f v a c u u m a n d t h e s u r f a c e o f t h e c e r a ms it e Was p a c k a g e d Th e n t h e p h ase c h a n g e c o n c r e t e w a s p r o d u c e d u s i n g p h a s e c h a n g e c e r a ms i t e a n d i t s t h e r ma l p e rf o rm a n c e wa s
5、 s t u d i e d Th e r e s u h s s h o w t h a t t h e p a r a f fin b u t y l s t e a r a t e c o mp o s i t e p h a s e c h a n g e ma t e r i a l c a ll b e u s e d i n t h e f i e l d o f b u i l d i n g e n e r g y c o n s e r v a t i o n wh e n t h e p a r aff i n s d o s a g e i s 6 0 E p o x
6、y r e s i n c a n b e u s e d as t h e s u rf a c e e n c a p s u l a t e d ma t e ria l s t o p r e v e n t t h e l e a k a g e o f t h e p h a s e c hang e ma t e rial f r o m c e r a ms i t e a n d i mp r o v e t h e s t r e n g t h o f c o n c r e t e Co mp a r e d wi t h n o rm a l c o n c r e
7、t e , p h a s e c ha n g e e n e r g y - s t o r i n g c o nc r e t e h a s t h e c a p a c i t i e s o f h i g h e r h e a t s t o r a g e a n d l o we r h e a t t r a n s f e r I t c a n r e d u c e t h e b u i l d i n g e n e r gy c o n s u mp t i o n wh e n u s e d i n t h e b u i l d i n g Ke y
8、 wo r d s : p h a s e c h ang e e n e r gy- s t o ri n g c o n c r e t e ; p a r aff i n ; b u t y l s t e a r a t e ; c e r a ms i t e ; h e a t t r an s f e r O 前言 建筑节能 技术的 开发与应用已 经成为当前建筑领域的 热点问题【1 】 。在建筑材料方面, 广泛应用的墙体保温技术虽然 可以降低能耗, 但是由 于材料本身的热容量有限, 不能充分 将能量进行储存利用,因而限制了其节能能力。相变材料 ( P C M ) 以其特有的性能相
9、变过程为等温或近似等温过 程、 相变潜热远大于显热, 在太阳能利用及建筑热工中具有 广泛的应用前景2 - 3 1 。相变材料在建筑中使用, 可以充分利用 太阳能和季节 温差等可再生能 源,降低建筑物室内 温度波 动, 有效利用低峰电 力削 峰填谷, 减少能源支出, 提供健康舒 适的 室内 环境 问 。 本文首先研究石蜡顺 脂酸丁酯二元复合相变材料的热 基金项目: 厦门市科技计划资助项目( 3 5 0 2 Z 2 0 1 0 0 0 4 4 ) 收稿 日期 : 2 0 1 2 0 5 2 2 2 作者简介: 徐仁崇, 男, 1 9 8 2 年生, 山东威海人, 工程师, 硕士, 主要从 事高性能
10、混凝土及新型建材的研究开发。地址: 3 6 1 1 0 0 , 厦门市同安 区 新 民 镇 凤 岭 路 7 6 0号 , E ma i l : z x 2 9 3 1 1 6 3 c o m。 电话 :0 5 9 2 7】 9 21 9 9。 物理性能, 筛选出 适用于建筑节能 领域的 二元相变材 料, 然后 使用 真空吸入 法, 将二元复 合相变 材料吸 入陶 粒内 部 孑 L 隙中 制 备出 相变骨料, 并对相变骨料 进行表面封装后, 用封装后的相 变骨 料配制出 相变 储能 混凝 土, 同 时 对其传 热性能 进 行研究。 1 原材料与试验方法 1 1 原材料 石蜡, 厦门厦鹭电化有限公
11、司生产; 硬脂酸丁酯, 厦门市 缔泉化工有限公司生 产; 2 种相变材料的 基本性质见表l 。 表 1 2种有机相变材料的基本性质 陶粒, 厦门 鑫材陶 粒厂生 产, 密度等级4 0 0 k g m , 筒 压强 度1 9 M P a , 1 h 吸水率9 7 ; 砂, 中 砂, 细度模数2 8 ; 水泥, 福 建龙鳞水泥厂生产的4 2 5 级普通硅酸盐水泥; 减水剂, 聚羧 酸高效减水 剂, 科之杰新材料 有限 公司产i 水, 自 来水。 1 2 试验方法 1 2 1 热性能测试 采用D S C 分析方 法, 测试相变材料的相变 温度 及相变潜 N E W BUI L DI NG M ATE
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