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| 節(jié)能建材相變儲能建筑材料簡介 |
| 來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時間：2013-10-28 21:23:54 瀏覽次數(shù)： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/三水）隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，我國建筑能耗迅速增長。目前，建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚趨勢。
隨著國家對建筑節(jié)能工作的推進和人們對建筑環(huán)境舒適化的要求，智能化、生態(tài)化已成為建筑材料發(fā)展的必然趨勢。相變儲能技術(shù)是當前建筑節(jié)能技術(shù)措施之一，主要指將相變材料與傳統(tǒng)建材復(fù)合成具有蓄熱和調(diào)溫功能的新型建筑材料。相變儲能建筑材料具有儲能密度大以及近似恒溫下的吸放熱等優(yōu)點，能緩解建筑物的能量供求在時間和強度上不匹配的矛盾，減少建筑耗能對環(huán)境的負面影響，為建筑節(jié)能提供利用自然能源的新方式，以及能減輕建筑物自重、節(jié)約建筑材料等作用，故引起了國內(nèi)外科研工作者的矚目。
1、相變儲能建筑材料的發(fā)展歷程
相變儲能材料（Phase Change Materials,縮寫PCM）應(yīng)用于建材的研究始于1982年，由美國能源部太陽能公司發(fā)起。1988年由美國能量儲存分配辦公室推動此項研究。從發(fā)展過程來看，其應(yīng)用研究大致經(jīng)歷了以下3個階段：20世紀90年代前，主要是分析相變物質(zhì)用于建材的可行性，篩選適用于建筑體系的相變物質(zhì)；90年代，以完善相變物質(zhì)與建筑基材的復(fù)合工藝為主，重點研究相變物質(zhì)與建材的相容性、穩(wěn)定性及使用壽命；90年代后至今的工作重點轉(zhuǎn)移到開發(fā)新型相變材料和定型技術(shù)，研制實用化建筑制品，如相變蓄能墻板、相變蓄能混凝土和相變保溫砂漿等，并推動其應(yīng)用于工程實踐。可以看出，作為一種新型材料，相變蓄能建筑材料正逐步形成自己完整的體系。
2、相變儲能建筑材料的分類
儲能材料按儲能的方式大體分為：顯熱儲能、潛熱儲能和化學(xué)反應(yīng)儲能三大類。顯熱儲能材料雖然在使用上比較簡單方便，但是其材料自身的溫度在不斷變化，無法達到控制溫度的目的，并且該類材料儲能密度低，從而使相應(yīng)的裝置體積龐大，因此它的應(yīng)用價值不是很高?；瘜W(xué)反應(yīng)儲能是利用可逆化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱來進行儲能的，這種方式的儲能密度雖然較大，但是技術(shù)復(fù)雜并且使用不便。而潛熱儲能是利用材料在相變時吸熱或放熱來儲能或釋能的，這種材料不僅能量密度較高，而且所用裝置簡單、體積小、設(shè)計靈活、使用方便且易于管理。另外，它還有一個很大的優(yōu)點：即這類材料在相變儲能過程中，材料近似恒溫，可以以此來控制體系的溫度。在這三大類儲能材料中，相變儲能材料的潛熱儲能最具有實際發(fā)展前途，也是目前應(yīng)用最多和最重要的儲能方式。
潛熱儲能按照相變的方式一般分為四類：固-固相變、固-液相變、固-氣相變及液-氣相變。固-固相變材料相變溫度通常較高，適合于建筑材料的固-固相變材料難以獲得。液-氣相變材料由于在相變過程中發(fā)生過大的體積變形，不適合做工程材料。固-液相變材料在較小的溫度范圍內(nèi)發(fā)生相變，潛熱也比較大，而體積變化相對較小，是目前應(yīng)用最為廣泛的相變材料。
選擇相變材料還應(yīng)遵循以下原則：較高的儲熱能力、合適的相變溫度、吸熱和放熱時溫度變化盡可能小、生態(tài)友好、無毒、100%的可循環(huán)、使用壽命長、在相變過程中性能穩(wěn)定、易于操作。 |
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