建筑用Bio-PCM的制備與改性研究.pdf

1、為了滿足建筑室內(nèi)舒適度的根本需求，導(dǎo)致空調(diào)耗電量巨大。鑒于部分脂肪酸酯類生物質(zhì)相變材料（Bio-PCM）來源于地溝油，具有環(huán)保無污染、相變溫度適宜、相變潛熱高等優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過改性技術(shù)應(yīng)用到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，在一定程度上能調(diào)節(jié)控制室內(nèi)環(huán)境溫度、降低耗電量，所以Bio-PCM具有可研究的意義。本文以實際工程應(yīng)用為導(dǎo)向，通過前期的實驗研究和數(shù)值模擬為下一階段的工程應(yīng)用做鋪墊。主要研究工作包括以下方面：
　　在建筑用Bio-PCM的制備

2、和性能測試方面。先通過酯交換反應(yīng)、氫化反應(yīng)制備得到Bio-PCM，然后采用T-History方法，測量Bio-PCM相變溫度和潛熱，最終選擇出滿足室內(nèi)舒適度要求的Bio-PCM種類和比例。
　　在建筑用Bio-PCM的改性性能分析方面。先采用多孔基體膨脹石墨對Bio-PCM進(jìn)行吸附，提高導(dǎo)熱系數(shù)、防止Bio-PCM應(yīng)用到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中泄露。然后通過 T-History法對比復(fù)合前后 Bio-PCM的相變溫度和潛熱，然后采用ANSY

3、S數(shù)值模擬復(fù)合前后導(dǎo)熱系數(shù)對 Bio-PCM工作性能的影響，說明膨脹石墨復(fù)合后的Bio-PCM導(dǎo)熱系數(shù)和工作效率得到了改善。
　　在復(fù)合Bio-PCM應(yīng)用在建筑中的可行性分析方面。采用混合法和填充法將 Bio-PCM應(yīng)用到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。先基于混合法的Bio-PCM水泥砂漿試塊實驗研究和數(shù)值模擬，說明混合法中Bio-PCM的相變溫度和潛熱受到了水泥砂漿的影響，此方法應(yīng)用到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的可行性不強(qiáng)。然后，基于填充法的Bio-PCM

4、混凝土試塊數(shù)值模擬，說明了不同的Bio-PCM填充位置對傳熱性能影響小，填充到混凝土試塊表層可行。最后，通過對Bio-PCM混凝土試塊的影響因素進(jìn)行分析，說明可以通過改變Bio-PCM厚度、環(huán)境溫度、空氣對流系數(shù)等影響因素來提高相變性能。
　　在復(fù)合 Bio-PCM在建筑中的能耗模擬方面。先對比分析混凝土試塊分別采用復(fù)合 Bio-PCM和隔熱材料的性能特點(diǎn)，說明二者的區(qū)別。然后，基于EneryPlus對不同工況房間能耗模擬，分析不