【摘 要】
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石蜡由于其相变温度范围广,相变潜热量大,且无毒无害而被作为相变材料广泛使用,将相变材料与建筑墙体相结合构成相变墙体,不仅可以增强墙体保温隔热性能,还可以提高储热蓄热性能,降低建筑能耗。但不同相变材料所组成的相变墙体传热特性也不相同,因此,在特定相变材料与墙体结合方式,相变墙体的构建以及墙体传热特等方面还需要进行深入研究。本文使用芯材为正十八烷,壳材为密胺树脂,其中芯壁比为9:1的微胶囊相变材料（M
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石蜡由于其相变温度范围广,相变潜热量大,且无毒无害而被作为相变材料广泛使用,将相变材料与建筑墙体相结合构成相变墙体,不仅可以增强墙体保温隔热性能,还可以提高储热蓄热性能,降低建筑能耗。但不同相变材料所组成的相变墙体传热特性也不相同,因此,在特定相变材料与墙体结合方式,相变墙体的构建以及墙体传热特等方面还需要进行深入研究。本文使用芯材为正十八烷,壳材为密胺树脂,其中芯壁比为9:1的微胶囊相变材料（MPCM）与水泥砂浆结合制成了含微胶囊相变材料储能砂浆,利用SEM、DSC、TG等对含微胶囊相变材料储能砂浆的的微观结构进行表征,测试其热物性,分析其在建筑应用中的可行性;通过测试相变砂浆的抗压强度、抗折强度,分析MPCM掺入量对相变砂浆力学性能的影响,并利用瞬态平面热源法测试相变砂浆的导热系数、蓄热系数,分析其热工性能。通过搭建试验台,墙体一侧为恒定温度模拟室内温度环境,另一侧为交变温度模拟室外温度环境,研究相变层位置和相变层厚度对相变储能墙体传热特性的影响。利用墙体隔热性能、蓄热性能、延迟时间等评价指标,选择最佳相变墙体结构,为实际工程运用提供指导。试验研究成果如下:1.掺入MPCM的水泥砂浆结构更加紧密,复合相变储能砂浆的抗压强度和抗折强度随着MPCM掺入量的增加逐渐降低。当MPCM掺入量为10%时,抗压强度降低30%;当MPCM掺入量为10%-15%时,复合相变储能砂浆的抗折强度降低幅度最大,抗折强度降低幅度小于抗压强度降低幅度。2.含微胶囊相变材料储能砂浆与普通砂浆相比,其热工性能有显著改善。随着MPCM掺入量的增加,相变储能砂浆导热系数逐渐降低,当试块处于相变温度时,导热系数显著降低;蓄热系数先增加后减小,当MPCM掺量为10%时,蓄热系数最大,此时相变储能砂浆储热蓄热性能最佳。3.将MPCM掺量为10%的水泥砂浆应用到围护结构墙体中充当相变层,通过改变相变层位置与普通墙体对比分析,结果表明相变墙体优于普通墙体,外侧相变储能墙体在隔热性能、蓄热性能、延迟时间上优于内侧相变储能墙体。在外侧相变墙体基础上,通过改变相变层厚度研究相变墙体传热特性,结果表明当相变层厚度为5mm时,相变墙体与普通墙体相差较小,随着相变层厚度的增加,墙体热性能显著提升。
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