热激活相变复合墙体动态热特性与节能潜力

作     者：朱丽 杨洋 陈萨如拉 孙勇 ZHU Li;YANG Yang;CHEN Sarula;SUN Yong

作者机构：天津大学建筑学院天津300072 APEC可持续能源中心天津300072 

出 版 物：《重庆大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chongqing University)

年 卷 期：2018年第41卷第11期

页      面：42-52页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51478297) 国家教育部与国家外国专家局高等学校学科创新引智计划(B13011) 天津市应用基础与前沿技术研究计划青年项目(15JCQNJC43600) 

主　　题：低能耗建筑 低品位能源 热激活相变系统 热特性 节能潜力 

摘      要：为提升老旧建筑热工性能,基于中国北方清洁供暖背景,提出一种利用夜间低谷电力制取低品位热水作为热源,进行蓄能的热激活相变建筑系统。建立了典型热激活相变复合墙体传热模型并与参照实验进行验证,在寒冷地区供暖季气候条件下,模拟分析了管间距、相变层厚度和朝向等因素对复合墙体热特性以及节能潜力影响。结果表明:将集成内嵌管的相变夹层置于墙体与外保温之间具备技术可行性,可大幅提升墙体热工性能;以南墙为例,因墙体引起的热负荷和一次能源消耗分别减少105.5%和14.07%;管间距相比相变层厚度影响更为明显,综合考虑热阻及蓄放热特性,管间距100mm和相变层厚度30mm较优;朝向对复合墙体影响较大且北墙提升最为明显,与南墙相比其一次能源消耗和运行费用减少率分别高出20.3和9.0个百分点。研究结果为热激活相变围护结构设计及其在清洁供暖和超低能耗建筑应用中提供了参考。