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        不同氣候條件下相變屋頂傳熱性能數(shù)值分析

        2022-02-12 08:53:32倪金鵬羅祝清屈治國徐洪濤
        化工進(jìn)展 2022年1期
        關(guān)鍵詞:石蠟環(huán)境溫度屋頂

        倪金鵬,羅祝清,屈治國,徐洪濤

        (1 上海理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院,上海 200093;2 西安交通大學(xué)熱流科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710049)

        全球建筑能耗占總能耗的40%,而由于建筑導(dǎo)致的溫室氣體排放占1/3,到2050年,與建筑相關(guān)的碳排放量預(yù)計翻一番。習(xí)近平在第三屆巴黎和平論壇發(fā)表致辭時提出中國將力爭2030 年前二氧化碳排放達(dá)到峰值。近年來,中國2.91億農(nóng)村人口的城鎮(zhèn)化以及人們對室內(nèi)舒適度要求的提高,導(dǎo)致建筑能耗顯著提高。根據(jù)《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2020》,中國建筑能耗已占總能耗的42%,其明確指出建筑運(yùn)行能耗還具有較大降低空間。暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑運(yùn)行能耗的主要來源。Ekrem 等發(fā)現(xiàn)采用間歇空調(diào)模式,通過相變儲能技術(shù)來輔助空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境,在保證室內(nèi)舒適性的前提下,既可以降低空調(diào)系統(tǒng)能耗,又能實(shí)現(xiàn)“移峰填谷”,減少電網(wǎng)壓力。

        相變儲能技術(shù)利用相變材料(PCM)進(jìn)行蓄熱與放熱,應(yīng)用前景廣闊。PCM 在相變過程中能夠存儲大量熱量,而其溫度幾乎沒有變化。將PCM 應(yīng)用到建筑物中,白天建筑物中的PCM 吸熱液化,存儲熱量;夜間溫度降低至PCM 相變溫度以下時,PCM凝固并釋放熱量,提高室內(nèi)的熱舒適度。Guarino等研究了在寒冷氣候下PCM集成墻體的熱性能,結(jié)果表明,PCM墻壁對于減少每日溫度波動和熱負(fù)荷起著至關(guān)重要的作用。Solgi等研究了不同氣候區(qū)夜間通風(fēng)時相變材料的特性,發(fā)現(xiàn)增加PCM 厚度能提高節(jié)能總量。Yu 等對固定形狀PCM 建筑屋頂?shù)臒嵝阅苓M(jìn)行評估和優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)在不同氣候區(qū)域PCM 層的最佳相變溫度會隨著室外平均溫度的升高而線性增加。目前的研究表明,影響建筑構(gòu)件中PCM 儲能能力的因素包括PCM 的填充量、填充方式、潛熱值、相變溫度以及填充的幾何尺寸等。PCM在建筑中能否發(fā)生相變的基本前提取決于建筑所處地域的氣象參數(shù)。Zwanzig 等通過模擬研究了美國所有季節(jié)性條件下相變材料在墻體應(yīng)用的蓄熱性能,結(jié)果表明相變墻體蓄熱能力高度依賴于氣象條件。Alam等研究了澳大利亞8個城市相變建筑節(jié)能潛力及影響因素,結(jié)果表明,不同PCM的適用時間有所差異,且根據(jù)氣候帶的不同,集成相變建筑每年可節(jié)省17%~23%的能源。

        基于目前國內(nèi)外的文獻(xiàn),不少學(xué)者對國外典型城市對應(yīng)氣候下相變建筑的傳熱特性開展了研究工作,中國是一個地域遼闊的國家,而研究位于中國典型城市對應(yīng)氣候區(qū)域的相變建筑熱性能的工作相對較少。因此,本文將石蠟填充到多孔磚孔內(nèi)集成于屋頂,采用基于高性能計算顯卡(GPU)加速的多松弛時間格子玻爾茲曼算法(MRT?LBM)對相變建筑屋頂?shù)乃矐B(tài)共軛熱傳導(dǎo)過程進(jìn)行數(shù)值求解,進(jìn)而對比研究了中國7個不同城市應(yīng)用不同相變溫度的石蠟于2020年8月份在空調(diào)模式下的熱反應(yīng)特性及節(jié)能潛力,從而對不同地域相變設(shè)計提供一定參考。

        1 相變墻體模型

        1.1 物理模型

        本文以商務(wù)辦公樓為研究對象,對不同氣候條件下相變屋頂傳熱性能進(jìn)行分析。由于屋頂溫度分布變化主要在于屋頂縱向截面,故截取以屋頂厚度為高、以一磚長度為長的矩形截面作為換熱單元。該換熱單元長為240mm,高為160mm。屋頂結(jié)構(gòu)從室外到室內(nèi)分別為水泥砂漿、石蠟?多孔磚塊、石灰砂漿,相關(guān)熱物性參數(shù)見表1。所用多孔磚有20個直徑25mm圓孔,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。選取相變溫度分別為25℃、27℃、29℃、31℃以及33℃的石蠟填充多孔磚,其潛熱為245kJ/kg。

        表1 屋頂材料熱物性參數(shù)

        圖1 物理模型

        夏季,可以通過間歇空調(diào)模式來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度。辦公樓08:00—18:00期間,當(dāng)室外環(huán)境溫度或者屋頂內(nèi)壁面溫度高于空調(diào)設(shè)定溫度26℃時,開啟空調(diào);18:00至翌日08:00,進(jìn)行自然通風(fēng)。本文選取了中國典型氣候中人口較為密集的7個城市,研究不同相變溫度的石蠟多孔磚屋頂在不同氣候條件下的熱響應(yīng)特性及節(jié)能潛力。其中,亞熱帶季風(fēng)氣候經(jīng)度跨度較大且人口較為集中,故由東至西選擇了上海、武漢及成都3個城市。其他氣候?qū)?yīng)選擇的城市由北到南分別為位于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候的哈爾濱、位于溫帶季風(fēng)氣候的北京、位于亞熱帶高原季風(fēng)氣候的昆明以及位于南亞熱帶季風(fēng)海洋氣候的廣州。上述7個城市具體氣象參數(shù)如表2所示。

        表2 各個城市8月份氣象參數(shù)[18]

        1.2 數(shù)學(xué)模型

        在物理模型中,屋頂上邊界為高溫條件,下邊界為低溫條件,熱浮升力方向與重力相反,而液態(tài)石蠟黏度系數(shù)較大,所以可忽略由于溫差引起的自然對流。本文基于以下合理假設(shè)簡化數(shù)學(xué)模型:

        (1)材料為均質(zhì)材料并且為各項(xiàng)同性,其熱物性參數(shù)均為常數(shù);

        (2)忽略石蠟在熔化過程中的黏性耗散、體積膨脹以及在凝固過程中過冷度問題;

        (3)材料間接觸良好且忽略材料間的接觸熱阻;

        (4)忽略室內(nèi)輻射換熱及其他熱源影響。

        基于以上假設(shè),屋頂傳熱過程可通過二維瞬態(tài)相變導(dǎo)熱方程簡化為式(1)。

        式中,為密度,kg/m;為溫度,℃;為熱導(dǎo)率,W/(m·K);為時間,s;為焓值,kJ/kg。其中可以表達(dá)為式(2)。

        式中,為相變溫度,℃;為熔化潛熱,kJ/kg;c為比熱容,J/(kg·K);TT分別表示和+Δ時刻對應(yīng)的溫度,℃。為PCM 相變過程中的液相率如式(3)。

        式中,與分別為石蠟固態(tài)與液態(tài)對應(yīng)的焓,kJ/kg。而石蠟的溫度由液相率可得式(4)。

        值得注意的是,不同材料之間需要滿足狄利克雷?紐曼耦合邊界條件,即式(5)、式(6)。

        式中,I 表示界面,n 表示垂直于界面,+與?分別表示界面的兩側(cè)。與室外環(huán)境接觸的屋頂上邊界溫度,考慮太陽輻射和對流換熱的影響可得等效溫度,即式(7)。

        式中,為水泥的熱導(dǎo)率,W/(m·K);為屋頂與室外環(huán)境接觸表面對流換熱系數(shù),W/(m·K),根據(jù)參考文獻(xiàn)可知=19W/(m·K)(夏季),考慮環(huán)境溫度和太陽輻射后的等效溫度為式(8)。

        式中,為太陽輻射強(qiáng)度,W/m;為水泥砂漿的熱吸收率,=0.8;屋頂/的范圍為3.5~4K,本文選取/=3.5K;與分別為所在城市對應(yīng)的日出時刻與日落時刻。設(shè)室外環(huán)境溫度按照正弦函數(shù)變化,則有式(9)。

        式中,為一天內(nèi)的最高氣溫;為一天內(nèi)的最低氣溫(詳見表2)。依據(jù)平均光照強(qiáng)度和正弦函數(shù)分別獲得各地2020年8月一天內(nèi)的光照如式(10)。

        結(jié)合表2,則一天內(nèi)室外環(huán)境溫度、輻射強(qiáng)度如圖2所示。7個城市于8月的室外環(huán)境溫度差異較大,其中8月的哈爾濱、昆明與成都大部分時間環(huán)境溫度在18~28℃之間。上海地區(qū)的環(huán)境溫度高于其他城市,峰值達(dá)到34.3℃。但7 個城市中,上海的環(huán)境溫度早晚溫差只有6.7℃,武漢最高,為11.0℃。輻射強(qiáng)度的峰值均在600~700W/m,武漢與哈爾濱略高,成都與廣州次之。

        圖2 7個城市的環(huán)境溫度與輻射強(qiáng)度變化

        室內(nèi)溫度根據(jù)開關(guān)空調(diào)時段見式(11)。

        式中,為空調(diào)認(rèn)定溫度。

        在空調(diào)運(yùn)行期間,從屋頂進(jìn)入室內(nèi)的單位面積熱量為式(12)。

        式中,與分別為空調(diào)開啟和關(guān)閉的時間。

        1.3 模型驗(yàn)證

        本文基于GPU 加速的多松弛時間格子玻爾茲曼算法進(jìn)行傳熱研究,有關(guān)MRT?LB程序計算固液相變共軛傳熱的MRT?LBM 模型、CUDA 實(shí)施模型驗(yàn)證、網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證請見文獻(xiàn)[23]。

        2 結(jié)果與討論

        通過計算一天內(nèi)屋頂溫度分布,獲取孔內(nèi)石蠟溫度、屋頂內(nèi)外側(cè)溫度變化、液相率、空調(diào)運(yùn)行期間由屋頂進(jìn)入房間的單位面積熱流密度以及總熱量,分析相變屋頂?shù)臒犴憫?yīng)特性,比較其在不同氣候條件下以及采用不同相變溫度石蠟的節(jié)能潛力。

        2.1 不同氣候條件的影響

        為比較不同氣候條件下相變屋頂?shù)墓?jié)能潛力,石蠟相變溫度首先選用與夏季空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定溫度較為接近的27℃進(jìn)行模擬研究。

        圖3為在不同城市中屋頂中石蠟的液相率在一天中的變化。整體來看,所有城市(上海、廣州除外)在00:00—8:00期間,持續(xù)下降,在8:00—9:00左右達(dá)到最低值,此期間石蠟?zāi)Y(jié)并釋放熱量。而9:00后,石蠟吸收環(huán)境所帶來的熱量使得位于不同城市均有所升高,如此可有效調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,緩解溫度的大幅度波動。圖中上海與廣州地區(qū)的幾乎一直為1,結(jié)合圖2(a)可知,即使空調(diào)一直處于開啟狀態(tài),而環(huán)境溫度也一直高于相變溫度,使石蠟無法發(fā)生相變過程,應(yīng)選擇相變溫度更高的相變材料令其能進(jìn)行相變儲能。相對于上海與廣州,北京與武漢的日平均輻射較小,且無日照夜間18:30至次日9:30環(huán)境溫度均低于相變溫度。因此,2:00北京與武漢地區(qū)的石蠟開始凝固,但石蠟進(jìn)行凝固散熱時長只有5h,并從7:00 開始緩慢液化吸熱,7h后完全液化,達(dá)到全天時間的1/2左右,其相變過程時間較短,需要較長時間的空調(diào)輔助降溫,節(jié)能效果較差。圖中不難看出,成都地區(qū)相變時間達(dá)到了全天的3/4,并且集中在用能時段8:00—18:00,則調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的能力較強(qiáng)。8月的所有城市中,只有哈爾濱地區(qū)石蠟全天范圍內(nèi)不斷相變,能夠不停地儲存和釋放熱量,如此,可持續(xù)發(fā)揮“移峰填谷”的作用,分擔(dān)空調(diào)的負(fù)荷,從而達(dá)到調(diào)節(jié)建筑熱緩沖性能與節(jié)能的效果。昆明屋頂內(nèi)的石蠟在10:00—19:00期間熔化儲熱,并于低溫的夜間凝固放熱。

        圖3 不同氣候?qū)CM屋頂液相率fl的影響

        圖4 為7 個不同城市的石蠟?多孔磚屋頂在不同時刻的孔內(nèi)平均溫度。從圖中可以看出,不同城市間,差異較大,這是因?yàn)樵谔畛湎嗤灥那闆r下,屋頂溫度主要取決于差異較大的室外溫度邊界。同時,不同城市峰值出現(xiàn)的時間不同,結(jié)合圖2可知。可知,這是由于日照條件的差異性,哈爾濱日照輻射強(qiáng)度的峰值較于昆明早出現(xiàn)約1.5h。在全天范圍內(nèi),上海地區(qū)最低值為29.2℃,高于相變溫度,其氣候條件已超出石蠟的調(diào)節(jié)范圍。上海、廣州一天內(nèi)孔內(nèi)平均溫度差分別為11.6℃與11.2℃,溫度波動幅度較大,填充的石蠟幾乎未發(fā)生作用,建筑物的熱慣性沒能得到改善。結(jié)合圖2,得益于宜人的氣候條件,即使在全國高溫的8月,昆明與哈爾濱溫度波動也分別達(dá)到了5.4℃與6.3℃,但大部分時間溫度仍然保持在28℃以內(nèi)。此外,結(jié)合圖2,成都、北京與武漢在無日照時,夜間環(huán)境溫度可低于,因此其屋頂孔內(nèi)的石蠟在夜間均凝固散熱,故在2:00—8:00期間,對應(yīng)的在28℃上下波動。由此可見,當(dāng)相變溫度處在環(huán)境溫度區(qū)間時,石蠟可發(fā)生相變,令孔內(nèi)溫度可在一定時間內(nèi)保持在相變溫度附近。其中成都地區(qū)的全天溫差為7℃,且在12:00時增大速率變小,這是由于12:00 之前等效溫度因日照迅速增大,從屋頂外表面進(jìn)入大量的熱量使石蠟融化,12:00 之后,空調(diào)系統(tǒng)提供的冷量從屋頂內(nèi)表面進(jìn)入,與來自屋頂外表面的熱量達(dá)到平衡后降低了熔化速率,這一現(xiàn)象與中成都石蠟相對應(yīng),除上海、昆明以及哈爾濱外,其余城市屋頂石蠟發(fā)生相變的過程中都在不同時間出現(xiàn)類似拐點(diǎn),也是不同城市石蠟屋頂內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)與室外熱量共同作用的結(jié)果。

        圖4 不同氣候?qū)CM屋頂孔內(nèi)平均溫度Tav的影響

        圖5給出了北京屋頂內(nèi)外表面溫度、對比及不同氣候屋頂內(nèi)壁面溫度。由圖5(a)可知,石蠟屋頂降低溫度波動范圍的效果較明顯。以圖5(a)北京為例,在8:00—18:00 期間,其屋頂外表面最高為49℃,最低溫度為32℃,溫度波動為17℃;而屋頂內(nèi)表面溫度最高溫度為30.4℃,最低溫度為25.9℃,屋頂內(nèi)表面的溫度波動僅為4.5℃。由圖5(b)可見,武漢的變化與北京較為一致,可見石蠟提升建筑熱調(diào)節(jié)性能的效果良好。此外,成都地區(qū)波動幅度僅為1.8℃,為7 個城市中波動幅度最低,相比之下完全不發(fā)生相變的上海地區(qū)波動幅度高達(dá)4.1℃。上海與廣州對應(yīng)的在8:00—18:00期間始終保持在以上,完全依賴空調(diào)系統(tǒng)維持室內(nèi)環(huán)境的舒適度,可知石蠟可以在合適的溫度下提高室內(nèi)溫度環(huán)境舒適度。需要注意的是,與相似,昆明與哈爾濱屋頂內(nèi)表面溫度波動幅度雖然也較高,分別達(dá)到了4.5℃與4.4℃,但得益于優(yōu)越的氣候條件,幾乎不需要開啟空調(diào)就可以維持適宜的室內(nèi)溫度。

        圖5 北京屋頂內(nèi)外表面溫度對比及不同氣候屋頂內(nèi)壁面溫度變化

        圖6 為不同城市在08:00—18:00 期間空調(diào)運(yùn)行時屋頂內(nèi)表面熱流密度()。當(dāng)屋頂內(nèi)表面溫度高于時運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng),()的起點(diǎn)即空調(diào)系統(tǒng)開啟的時刻。整體來看,各個城市在08:00—18:00期間()均增大,而昆明的內(nèi)壁面最高溫度為26℃,未達(dá)到開啟空調(diào)的溫度,因此空調(diào)運(yùn)行時進(jìn)入的熱流密度一直為0。但當(dāng)石蠟發(fā)生相變時,()增大趨勢有所放緩。即使上海、廣州所在相變建筑在8:00—18:00 期間空調(diào)系統(tǒng)一直運(yùn)行,但過高的室外環(huán)境溫度導(dǎo)致對應(yīng)()持續(xù)升高,且峰值分別達(dá)到13.6W/m與11W/m。北京與武漢在8:00—8:30內(nèi)開始運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng),()自此開始緩慢升高,北京()在17:30達(dá)到峰值,略早于武漢,結(jié)合圖3可知,這是由于武漢屋頂內(nèi)的石蠟早已完全熔化,失去了繼續(xù)儲能的作用。成都相變建筑約9:15開啟空調(diào)系統(tǒng),()緩慢增大至2.9W/m,遠(yuǎn)低于上海。相對于哈爾濱,在12:00 之前,石蠟均處于吸熱狀態(tài),而后熱流密度才開始增大,但對應(yīng)()始終保持在1.3W/m以內(nèi)。結(jié)合圖3 可知,這段期間石蠟發(fā)生相變,能減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

        圖6 在08:00~18:00期間不同氣候下的屋頂內(nèi)表面熱流密度qr(t)變化

        2.2 不同相變溫度的影響

        為27℃的石蠟并不適用于所有城市,因此選用相變溫度分別為25℃、27℃、29℃、31℃以及33℃的石蠟填充多孔磚。以北京為例,圖7給出了不同下一天內(nèi)液相率、8:00—18:00內(nèi)壁面溫度及熱流密度()變化。圖7(b)中,0:00—8:00,除為25℃及27℃外,不同對應(yīng)相變屋頂中的石蠟均凝固放熱至18:00。為29℃與31℃時在8:00后立即開始融化放熱持續(xù)至18:00。而為33℃時,9:20 才開始融化并持續(xù)至18:00。結(jié)合圖7(b)此時在14:00之前明顯低于為29℃與31℃時對應(yīng)的,上升緩慢且直至18:00仍低于29℃。需要指出的是,29℃、31℃以及33℃在夜間持續(xù)放熱,這將導(dǎo)致墻體內(nèi)溫度維持在較高的溫度附近。從圖7(c)看出,為29℃、31℃以及33℃時,溫度在8:30就遠(yuǎn)高于空調(diào)運(yùn)行溫度26℃,而為27℃時,直至11:40才逐漸高于26℃,且由于9:30—12:00期間為33℃的()遠(yuǎn)低于為29℃與31℃的(),而12:00—18:00 間為29℃、31℃和33℃的()相差不明顯。圖中為27℃的()雖然波動幅度較大,其峰值達(dá)到了9.1W/m,但是其空調(diào)開啟的時間最短,更具節(jié)能效果,因此在8月北京地區(qū)可使用與空調(diào)設(shè)定溫度較為接近的=27℃石蠟進(jìn)行建筑熱調(diào)節(jié)。

        圖7 北京屋頂采用不同相變溫度時液相率、屋頂內(nèi)壁面溫度及熱流密度的變化

        為研究不同氣候區(qū)采用不同相變溫度時屋頂?shù)墓?jié)能潛力,表3與表4分別給出了不同城市應(yīng)用不同相變溫度的石蠟后8:00—18:00 期間屋頂內(nèi)壁面溫度變化范圍、幅度及空調(diào)運(yùn)行時進(jìn)入室內(nèi)的熱量。表3 中,就北京而言,當(dāng)選擇相變溫度為25℃的石蠟時,其波動為6.3℃,隨著相變溫度的升高,波動逐漸降低,直至相變溫度為29℃時,變化幅度達(dá)到最低值僅為1.5℃,當(dāng)相變溫度繼續(xù)升高,其溫度波動則開始增大。廣州、武漢、成都均有類似現(xiàn)象,其最低溫差分別為0.6℃、1.7℃和1.7℃。上海地區(qū)由于環(huán)境溫度較高,相變溫度為25~29℃的石蠟均無法發(fā)生相變,因此其未發(fā)生變化均在28.2~32.5℃之間變化,但當(dāng)相變溫度升高至31℃,石蠟?zāi)軌蛉诨鼰?,其溫度變化幅度降低?.6℃。哈爾濱、昆明地區(qū)與上海情況相反,因其室外溫度較低,選擇相變溫度較低的石蠟才能更好的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,25℃時其溫度波動分別為3.5℃、3.1℃。當(dāng)相變溫度升高至33℃時,其溫差變化高達(dá)8.3℃、8.2℃,由于石蠟幾乎未發(fā)生作用且室外晝夜溫差較大導(dǎo)致其溫度波動明顯。表4中,北京、武漢和成都均在為27℃時取得最低值,分別為119.2kJ/m、119.6kJ/m、50.9kJ/m。上海和廣州地區(qū)較高環(huán)境溫度導(dǎo)致高于其他城市,其最低值分別出現(xiàn)在為31℃和29℃時,其值分別為311.9kJ/m和194.2kJ/m。而哈爾濱和昆明由于較低的環(huán)境溫度,分別選擇為25℃和27℃的石蠟時,對應(yīng)的分別為0.5kJ/m與0kJ/m,此時更具節(jié)能效果。

        表3 不同城市應(yīng)用不同相變溫度后8:00—18:00內(nèi)壁面溫度變化范圍與幅度

        表4 用不同相變溫度后8:00—18:00空調(diào)運(yùn)行期間從屋頂進(jìn)入房間的熱量

        3 結(jié)論

        本文采用GPU 加速基于焓法的多松弛時間格子玻爾茲曼算法對石蠟?多孔磚屋頂?shù)乃矐B(tài)共軛熱傳導(dǎo)過程進(jìn)行數(shù)值求解,進(jìn)而對比研究了7個城市應(yīng)用不同相變溫度石蠟在2020年8月份典型天氣中的傳熱特性,數(shù)值模擬得出以下結(jié)果。

        (1)上海、廣州地區(qū)應(yīng)用相變溫度為27℃石蠟時在全天范圍內(nèi)幾乎不發(fā)生相變;成都地區(qū)石蠟?zāi)軌蛴?:00—18:00 期間持續(xù)發(fā)生相變,有效緩解了溫度波動,從而達(dá)到調(diào)節(jié)建筑熱緩沖性能與節(jié)能的效果;武漢地區(qū)相變時長達(dá)到全天的1/2。

        (2)在8:00—18:00 期間,北京地區(qū)應(yīng)用相變溫度為27℃石蠟時外壁面溫度波動高達(dá)17℃,內(nèi)壁面溫度波動僅4.5℃;而昆明與哈爾濱應(yīng)用25~33℃的石蠟時內(nèi)壁面溫度均低于28.2℃。

        (3)白天日照時,不同城市屋頂內(nèi)表面的熱流密度均增大,但在石蠟發(fā)生相變期間,其熱流密度增大趨勢有所放緩。未能發(fā)生相變的上海和廣州地區(qū)()在應(yīng)用相變溫度為27℃石蠟時峰值分別達(dá)到13.6W/m與11W/m,而持續(xù)發(fā)生相變的成都地區(qū)()峰值僅為2.9W/m。

        (4)不同城市應(yīng)根據(jù)各自天氣條件采用不同相變溫度的石蠟,相變溫度為27℃的石蠟最適合應(yīng)用于北京、成都、武漢和昆明地區(qū),對應(yīng)開啟空調(diào)期間進(jìn)入室內(nèi)的熱量分別為119.2kJ/m、50.9kJ/m、119.6kJ/m及0。而廣州、上海和哈爾濱地區(qū)最適合采用相變溫度為29℃、31℃和25℃的石蠟,對應(yīng)開啟空調(diào)期間進(jìn)入室內(nèi)的熱量分別為194.2kJ/m、311.9kJ/m及0.5kJ/m。

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