付英會(huì)

（長春工程學(xué)院，吉林長春 130012）

相變材料及其選擇

付英會(huì)

（長春工程學(xué)院，吉林長春 130012）

本文介紹了建筑儲(chǔ)能節(jié)能時(shí)常用的相變材料，指出確定相變材料時(shí)主要考慮的因素，為進(jìn)一步研制適用于我國東北地區(qū)的相變墻板創(chuàng)造條件。

節(jié)能；相變材料；選擇

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對于建筑物舒適性的要求也提高了，相應(yīng)的建筑能耗占總能耗的比例也提高了。為了降低建筑能耗，減少耗能對環(huán)境的破壞，各國都在研究和探討各種節(jié)能的方法，儲(chǔ)能節(jié)能即是這些方法之一。儲(chǔ)能可以利用材料的顯熱，也可以利用材料的潛熱或者說材料的相變。利用材料相變儲(chǔ)能時(shí)首先要尋找到適合的相變材料。

1 相變材料分類

相變材料總體上可以分為無機(jī)和有機(jī)兩大類。

1.1 無機(jī)相變材料

建筑上常用的無機(jī)相變材料是鹽的水合物。表1列出了部分無機(jī)相變材料及其物性參數(shù)。

表1 部分無機(jī)相變材料及其物性參數(shù)

總體上，無機(jī)相變材料有如下的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：單位體積儲(chǔ)熱能力強(qiáng)；價(jià)格便宜，容易獲得；相變所需時(shí)間短；熱傳導(dǎo)性好；不易燃。

缺點(diǎn)：相變前后體積變化大；過冷；有相分離現(xiàn)象。

1.2 有機(jī)相變材料

有機(jī)相變材料主要有石蠟、脂肪酸、聚乙二醇等。表2列出了部分有機(jī)相變材料及其物性參數(shù)。

總體上，有機(jī)相變材料有如下的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：較大的相變溫度范圍；凝結(jié)時(shí)無過冷現(xiàn)象；與傳統(tǒng)的建筑材料兼容性很好；化學(xué)穩(wěn)定性好；高的融解熱；可循環(huán)使用；安全性好。

缺點(diǎn)：熱傳導(dǎo)性低；單位體積儲(chǔ)熱能力弱；易燃。

在眾多的相變材料中，我們最終要確定所使用的相變材料首先要考慮的因素是相變材料的熱物性，如相變溫度、相變潛熱、導(dǎo)熱系數(shù)等。熱物性的主要測量儀器是差示掃描量熱儀。差示掃描量熱儀可以測試材料的融化和凝固溫度，測量材料的融解熱和凝固熱等參數(shù)。

表2 部分有機(jī)相變材料及其物性參數(shù)

其次，也要考慮相變材料長期使用的穩(wěn)定性。要求相變材料在多次循環(huán)后保持組分和物性的穩(wěn)定，也要求相變材料不和建筑材料或容器間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

再次，要考慮建筑物所在地區(qū)的氣候條件，要考慮利用該相變材料儲(chǔ)能節(jié)能所使用的季節(jié)及溫度。

2 結(jié)語

在綜上考慮這些因素之后，選出大致的范圍，再根據(jù)相應(yīng)的儀器進(jìn)行樣本測試，得出相應(yīng)的參數(shù)，為進(jìn)一步的研究創(chuàng)造條件。

[1]Review on thermal energy storage with phase change: materials,heat transfer analysis and applications.Applied Thermal Engineering 23(2003)251-283.

[2]A review on phase change materials integrated in building walls.Renewable and Sustainable Energy Reviews 15(2011)379-391.

更正證明

作者胡昊清，論文題目為《循環(huán)經(jīng)濟(jì)下的綠色物流管理探究及建議》，刊發(fā)在《河南科技》2014年1月上半月（總第531期），作者姓名應(yīng)為：胡昊青。

TK513

A

1003-5168(2014)04-0073-01