储能材料在建筑设计中的应用及其性能研究.pdf
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1、第 12 卷 第 10 期2023 年 10 月Vol.12 No.10Oct.2023储能科学与技术Energy Storage Science and Technology储能材料在建筑设计中的应用及其性能研究许 明 远(河南工业和信息化职业学院,河南 焦作 454000)储能材料在建筑设计中具有重要的应用价值,它们通过在建筑中储存和释放能量,实现了热、光和电能的传输和利用效果。这些材料不仅能提高建筑的能源利用效率,还显著降低了建筑对传统能源的依赖度,对于推动建筑行业的可持续发展具有重要作用。在建筑设计中,储能材料的应用包括热能储存、光控调节和电能储存等方面。为了充分提升储能材料的利用效果
2、并确保其性能优势得到最大化发挥,应深入理解其在建筑设计中的应用原理,并提升能量储存和释放的稳定性。本文将进一步深入研究储能材料的性能,以实现建筑设计中能源的高效利用,并推动建筑能源系统朝着智能化方向发展。1 储能材料在建筑设计中的应用1.1储能材料储能材料有多种类型,如相变储能材料、储能混凝土、储能玻璃等,在当代建筑设计领域中得到了广泛应用。其中,相变储能材料具有在用电低谷时段储存能量,高峰时段释放能量的特性,可以显著降低空调系统的能耗。因此,它在建筑领域中得到了广泛应用。储能混凝土具有自主吸收和释放热量的能力,可以更好地保障建筑物的热舒适性,满足人们对建筑热储存的需求。另外,储能玻璃可以通过
3、结合光照和温度来灵活调节其透光性和热传导性。例如,通过增加玻璃涂层等方法,可以达到隔热和光控的目的,使建筑物的内外热量始终保持在合理的范围内。可见,相变储能材料、储能混凝土、储能玻璃等储能材料的应用可以极大提升建筑物的能源利用效率,减少对外部能源供应的依赖,从而达到“双碳”的发展目标。将储能材料运用于建筑设计中,不仅是储能材料应用范围的延伸,同时也能够进一步提升建筑的整体性能,改善室内环境质量。1.2储能材料的应用原理分析从技术角度来看,储能材料在建筑领域的应用主要依赖于锂离子电池、超级电容器和氢能储存技术等手段。首先,锂离子电池因其长寿命和高能量密度而在建筑能源管理领域得到广泛应用。这种电池
4、能够储存大量的太阳能和其他可再生能源的电能,并在需要时释放,有效满足各类建筑设备的需求。此外,在电网断电时,锂离子电池还能提供紧急备用电源。其次,超级电容器具有快速充放电和高功率密度的特点,因此在短时间内需要输出高能量的场景下具有很高的适应性。在建筑储能系统中,超级电容器在平衡瞬时负荷需求、提供备用电源以及应对突发负荷需求等方面起着至关重要的作用。例如,在光伏发电系统中,超级电容器能够储存太阳能电流波动的热能,并输出稳定的电能。最后,氢能储存技术因其可再生性和巨大的储能量而在长期储能领域具有显著的应用优势。在建筑设计中,氢能储存技术可以用于储存超过电池能力范围的大规模能量。例如,通过太阳能或风
5、能将电能转化为氢气,然后借助燃料电池进行能量转换,为建筑持续供应大量热能。氢能储存技术在建筑设计中具有广阔的前景,可以实现长期、可持续的能源供应,对建筑行业的可持续发展具有重要意义。2 储能材料在建筑设计中的性能研究精确理解储能材料的性能是实现其在建筑设计应用中的基础,也是充分发挥其最佳性能的关键。在建筑设计实践中,储能材料的性能主要包括热性能、光学和光控性能以及电化学性能等。首先,良好的热性能意味着储能材料能够有效地吸收和释放热量,这对于科学调节室内温度、提高热量管理效率具有积极作用。例如,相变材料具有极高的能量密度,能在特定的相变温度范围内自主吸收和释放大量热量,从而为室内温度控制提供有效
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- 材料 建筑设计 中的 应用 及其 性能 研究
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