本文關鍵詞：基于太陽能通風裝置固—固相變蓄熱材料的性能研究

  更多相關文章： 固-固相變 熱導率 穩(wěn)定性 復合材料 太陽能通

【摘要】：隨著社會經濟的不斷發(fā)展,對能源的需求日益增加,能源已成為人類生存和發(fā)展的基礎。蓄能技術是20世紀末發(fā)展起來的一項高新技術,是提高能源利用率的有效手段,而蓄能材料是蓄能技術的基礎,其蓄能密度約比顯熱高出一個數量級,且放熱階段溫度恒定。近年來,相變蓄能材料(PCM)一直是蓄能領域的研究熱點,尤其是固-固相變蓄熱材料,由于其具有固-液相變材料所不具備的獨特優(yōu)點,已經成為最具發(fā)展?jié)摿Φ男顭岵牧稀ａ槍μ柲軣焽栊顭釂卧膽眯枨?本文選用具有優(yōu)異的相變特性和良好儲能效果的聚乙二醇作為相變單元,結合二異氰酸酯制備固-固相變蓄熱材料并向其中添加碳納米管,通過兩步法制備出碳納米管質量分數分別為0.5%、1%、2%、3%、5%的復合固-固相變材料,并對其熱物性和循環(huán)穩(wěn)定性進行了實驗研究。結果顯示,碳納米管的添加可以有效的提高復合相變材料的熱導率和相變過程的傳熱速率,當碳納米管質量分數為5%時,樣品的熱導率為0.65W/m?K,比純PUPCM提高了103%,蓄/放熱速率分別提高了42.8%和44.2%;碳納米管的添加降低了相變材料的相變潛熱,當碳納米管質量分數為5%時,其相變潛熱為107J/g,為純PUPCM的71.8%;通過TG和FT-IR分析,制備的復合相變材料熱穩(wěn)定好且沒有新的物質生成,碳納米管與PUPCM發(fā)生的只是簡單的物理復合,且升溫過程中相變材料沒有失重現(xiàn)象,熱穩(wěn)定性較好;多次循環(huán)測試后,復合相變材料的熱導率和蓄熱能力沒有發(fā)生顯著衰減,復合相變材料具有很好的熱循環(huán)穩(wěn)定性。本文構建了復合相變材料結合太陽能通風構件,研究構件中的溫度場、速度場和自然通風量。在太陽能通風系統(tǒng)中復合相變材料最高溫度57.1℃,達到了復合材料的峰值溫度;在10:00~21:00通道內平均溫度與室外溫度差在5~13.7℃之間,出風口處風速為0.4~0.74m/s,通風量為55.0~103.9m3/h,完全達到了新風的要求。
【關鍵詞】：固-固相變 熱導率 穩(wěn)定性 復合材料 太陽能通
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB34;TU83
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的背景12-13
• 1.2 太陽能通風系統(tǒng)的特點13
• 1.3 相變蓄熱材料的概述13-16
• 1.3.1 相變材料的分類14-15
• 1.3.2 相變材料的選擇15-16
• 1.3.3 相變蓄熱材料的強化傳熱16
• 1.4 國內外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4.1 相變蓄熱材料研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4.2 太陽能煙囪通風結合相變蓄熱的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 本課題研究內容19-20
• 第二章 固-固相變蓄熱材料的制備及表征20-27
• 2.1 實驗部分20-21
• 2.1.1 實驗試劑及原料20
• 2.1.2 實驗儀器20
• 2.1.3 實驗方法20-21
• 2.1.4 樣品表征21
• 2.2 結果與分析21-26
• 2.3 本章小結26-27
• 第三章 復合固-固相變材料制備及表征27-39
• 3.1 實驗部分27-28
• 3.1.1 實驗試劑及原料27
• 3.1.2 實驗儀器27
• 3.1.3 實驗方法27-28
• 3.2 樣品測試方法28-32
• 3.2.1 差示掃描量熱儀（DSC）28-29
• 3.2.2 熱導率（Hot-Disk）29-30
• 3.2.3 熱重（TG）30-31
• 3.2.4 傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）31-32
• 3.3 結果與分析32-38
• 3.3.1 差示掃描量熱分析32-34
• 3.3.2 熱導率分析34-35
• 3.3.3 TG分析35-37
• 3.3.4 FT-IR結構分析37-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第四章 復合相變材料的蓄/放熱特性和循環(huán)穩(wěn)定性39-47
• 4.1 復合相變材料的蓄/放熱性能研究39-42
• 4.1.1 實驗裝置39-40
• 4.1.2 實驗步驟40
• 4.1.3 結果與分析40-42
• 4.2 復合相變材料的循環(huán)穩(wěn)定性研究42-46
• 4.2.1 熱循環(huán)穩(wěn)定性測試42-43
• 4.2.2 熱循環(huán)穩(wěn)定性分析43-46
• 4.3 本章小結46-47
• 第五章 復合相變材料在太陽能通風系統(tǒng)中應用分析47-58
• 5.1 實驗內容47-50
• 5.1.1 實驗裝置47-48
• 5.1.2 實驗原理48
• 5.1.3 實驗時間48-49
• 5.1.4 實驗器材49-50
• 5.2 實驗結果處理與分析50-55
• 5.2.1 太陽輻射能分析50-51
• 5.2.2 壁面溫度分析51-52
• 5.2.3 通道中不同豎向高度溫度分析52-54
• 5.2.4 太陽能自然通風量54-55
• 5.3 太陽能煙囪通風系統(tǒng)結合相變蓄熱材料運行方案55-57
• 5.4 本章小結57-58
• 第六章 結論與展望58-60
• 6.1 結論58-59
• 6.2 展望59-60
• 參考文獻60-64
• 附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文64-65
• 致謝65

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 王元明;丁云飛;吳會軍;;石蠟/碳納米管復合相變材料的性能研究[J];現(xiàn)代化工;2015年01期

2 付衡;龔延風;余效恩;郭永清;賴道新;;夏熱冬冷地區(qū)自然通風對居住建筑熱環(huán)境和能耗的影響[J];建筑節(jié)能;2013年08期

3 王小伍;黃瑋;;多元醇二元體系纖維復合相變材料的傳熱性能[J];化工學報;2013年08期

4 李靜;;典型布局下的建筑室內自然通風[J];建筑技術;2012年12期

5 胡仁林;劉振華;趙峰;肖紅升;;固-固相變蓄熱材料在太陽能高溫空氣集熱系統(tǒng)中的應用研究[J];熱科學與技術;2012年03期

6 蘇亞欣;柳仲寶;;太陽能煙囪強化自然通風的研究現(xiàn)狀[J];科技導報;2011年27期

7 丁銳;肖力光;趙瀛宇;;一種新型固固相變材料及其制備方法[J];吉林建筑工程學院學報;2011年03期

8 陳士凌;盧軍;李永財;;太陽能相變蓄能通風系統(tǒng)實驗研究[J];土木建筑與環(huán)境工程;2011年02期

9 呂學文;考宏濤;李敏;;膨脹石墨/石蠟復合相變材料相變過程的熱分析[J];材料導報;2011年04期

10 楊鋮;;自然通風技術在建筑節(jié)能方面的實現(xiàn)方法[J];黑龍江科技信息;2010年26期

，

本文編號：1078277