標簽： 墻體
相變墻體在空調降溫中的應用
1.相變墻體的產生對空調技術發展的定義:相變墻體是美國80年代中期開始研究的一種建筑圍護結構．是含有相變建筑材料的墻體.這種墻體由于相變材料的蓄熱特性，可以顯著減少夏季由室外通過圍護結構向室內的傳熱。下面以一個簡單的數學模型來分析[1]： 假設有一個由兩種材料構成的建筑結構．厚度為2cm，其中第一種材料厚1/3,第二種材料厚2/3.再假設該建筑結構有兩種型號：1#．第一種材料為硬脂酸丁酯(熔點25.3℃)，第二種材料為普通鉆土磚；2#．第一種材料為導熱系數與硬脂酸丁酯相同的非相變物質．第二種材料與1#的相同。開始時該結構溫度為23℃。然后保持第二種材料側的壁面溫度不變，在該結構的另一壁面上加一個恒定熱流(50w／m2)．這樣就可以計算出通過該結構的逐時導熱量. 結果發現，在最初的15min內，通過1：構件的熱流幾乎為零．而且直到1．8h后通過兩種型號結構的熱流才相等；可見．由于相變材料的存在，通過建筑結構的傳熱量可以大大降低．從而使建筑的冷負荷大大降低.這一點對于屋頂負荷占重要地位的建筑物而言,具有特別重要的意義. 相變墻體的出現對于空調技術今后的發展具有積極的推動作用。首先，對于由這種相變墻體構筑的建筑物,其建筑圍護結構引起的空調冷負荷將比現有建筑物低得多、從而可以大大減少空調系統的規模．相應地可以有效降低空調系統的初投資與運行維護費用：其次、由于相變墻體較大的蓄熱性能，可以在夜間充分蓄存冷量,用來全部或部分負擔自滅的峰值負荷，或者作為現有蓄冷空調系統的輔助部分,減小該系統的蓄冷槽規模。再其次,可以根據需要,選擇在控制的室內溫度下相變的材料，以維持墻壁的內表而溫度為室內溫度、提高室內環境的舒適性；最后,可以利用這種相變墻體作為被動式供冷系統的蓄冷槽，改善被動式供冷系統的使用效果．為該系統的推廣應用提供更好的基礎. 2.亟待解決的問題 2.1相變材料的選擇 目前夏季晚間通風利用的是夜間空氣的冷量,因此作為蓄冷介質的相變材料的相變溫度不能低于空氣的最低溫度.如果空氣的最高溫度為36℃．日較差為9℃．則相變材料的相變溫度不能低于27℃，此時可以選為29℃.處于這一溫度下的相變材料有很多種，但是需要晚間通風的建筑分布在不同地域，因此與之相配套的相變材料的相變溫度也不可能固定于某一值，這就要求相變材料的結構調整比較容易.以便得到不同溫度下相變的物質以適應不同地區的使用.滿足這一條件的相變材料以線性烷基碳氫化合物最為理想．它們的相變溫度隨碳鏈的長短而有所不同．而且它們可由石油提煉中的副產品聚合而成[2]，最終可以得到價格比較便宜的市場產品，這樣就為該新型建筑材料的開發、推廣應用提供了前提條件. 2.2相變材料與建筑材料的結合 該新型建筑材料開發的重要環節在于如何實現現有建材與相變材料的融合．這方面已經作了大量的工作[2]，他們提出了7種方法，其中有3種方法比較有效：①將相變材料吸入多孔材料中；②將相變材料滲透入聚合材料中；③將相變材料吸入分割好的特殊硅中。形成柔軟、可以自由流動的干粉末，再與建筑材料混合。 從以上的分析中可以看到，雖然相變墻體的開發研制還有許多問題需要解決，但是它一旦投入使用，必然可以降低空調系統的投資與能耗，改善室內環境，為空調技術的發展開辟新的空間。
