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相變儲能建筑材料及相關技術的應用論文
摘要:相變儲能建筑材料具有較高的儲能性質，加強對其相關技術和應用發(fā)展的研究具有重要的價值。本文主要對相變儲能材料的概念、意義、運用形式、相關技術和發(fā)展趨勢進行探討，以期通過本文的介紹，人們可以合理的運用相變儲能材料，并且可以通過研究來不斷的促進相變儲能材料的應用價值。
關鍵詞:相變儲能；建筑材料；相關技術
隨著人們生活質量的不斷提升，其對建筑環(huán)境的需求也越來越高。但是在建筑材料的使用中，存在較大的浪費和存儲效率低等問題，無法有效的滿足新時期的發(fā)展需求。而隨著科技的不斷發(fā)展，相變儲能材料可以較好的應用于建筑領域，并且具有較高的節(jié)能和儲能效果。因此，加強對相變儲能建筑材料以及相關技術的研究具有重要的價值。
1相變儲能材料相關概述
1．1相變儲能材料的概念
相變儲能材料是指在一定的溫度與范圍內，運用材料本身的狀態(tài)變化形式，可以發(fā)揮出材料的獨特性能。當環(huán)境的溫度發(fā)生變化時，相變儲能材料可以將多余的熱量儲存或者釋放，以便可以達到保溫的目的。相變儲能材料按照使用方式不同，可以分為潛熱、顯熱和化學反應三種儲能材料。在相變儲能材料的使用中，。顯熱材料的儲能效率低，并且需要環(huán)境的誘導，同時化學儲能材料制備工藝十分復雜，致使兩種相變儲能材料的運用領域相對有限。因此，由于潛熱儲能方式的利用效率相對較高，并且其設計相對靈活，可以廣泛的應用于建筑領域中。
1．2相變儲能材料的應用價值
隨著科技的不斷發(fā)展，人們對建筑領域的需求越來越高，傳統(tǒng)的建筑材料已經難以滿足建筑的發(fā)展需求，而相變儲能材料的發(fā)展則較好的解決了這一問題。在建筑的過程中，將相變儲能材料加入到傳統(tǒng)的建筑材料中，可以提升建筑結構的承載力，并且可以提升建筑的蓄熱能力。同時在使用相變儲能材料的過程中，可以降低室內的溫度波動，使室內溫度保持在合理的范圍內。另外，在使用供暖系統(tǒng)的過程中，相變儲能材料可以減少空調和供暖設備的運行，從而可以有效的節(jié)約相應的費用。因此，相變儲能材料對于建筑事業(yè)的發(fā)展而言，具有重要的應用價值。
2相變儲能材料的應用情況分析
2．1材料的性能分析
在對相變儲能材料的性能分析中，對其性能的檢測方式主要包括以下幾個方面:(1)利用紅外光譜分析材料的相容性。(2)運用差示掃描的方式來測試材料的溫度和潛熱等方式。(3)運用投射電鏡來測試材料的形態(tài)。在目前的相變材料測試中，未能較好的測試出材料的蓄熱延遲效應，同時其指標難以達到國家的標準需求。同時在相變材料的測試中，運用檢測方式對墻體進行測量，其造價相對較高，另外測試中外部環(huán)境因素的變化情況響度較大，無法有效的測量出標準的數值［1］。
2．2材料的制作
PCMS封裝技術是相變儲能材料運用中的重點技術之一，在相變儲能材料的使用中，PCMS封裝技術可以提升相變儲能材料與傳統(tǒng)材料相融合的效率，從而可以更好的提升材料的儲存性能。PCMS的封裝方法主要包括微膠囊法和宏觀包裹法。微膠囊法主要是指運用較薄的聚合物將材料包裹成為較小的顆粒，將其與各種建筑材料相融合。宏觀包裹方式主要是指將材料填充到袋、管和球等容器內，以便可以將其和建筑產品有效的結合起來。其具有結構簡單和性質較高的優(yōu)勢，可以滿足大部分建筑環(huán)境的使用需求［2］。
2．3混凝土的運用過程
在相變儲能材料的使用中，需要將其運用到體積相對較大的混凝土中，繼而可以較好的控制混凝土的溫度變化。相變儲能混凝土是運用儲能密度相對較大，并且溫度相當的材料，其在保證混凝土性質的同時，可以提升其溫度的調節(jié)功能。在建筑領域中應用相變儲能混凝土，不會影響材料的使用性能，同時其可以有效的降低混凝土內部的溫度變化速率，從而可以在保證建筑使用性能的基礎上，最大程度降低消耗能源的目的［3］。
2．4材料與建筑材料的融合技術
在相變儲能材料的與傳統(tǒng)建筑材料結合的過程中，需要運用科學的技術，其使用的方法主要包括直接滲入法和間接滲入法。直接滲入法主要適用于固體－固體和固體－液體的相變儲能材料，但是在固體－液體的材料使用中，必須首先進行預處理，以便可以提升材料的使用性能，并且可以防止材料出現腐蝕的情況發(fā)生。相變儲能材料經過處理后，可以較好的融合于傳統(tǒng)的建筑材料。例如膨脹珍珠巖和多孔石墨等材料。間接滲入法主要是將材料吸入多孔材料和聚合材料中，將其與建筑材料混合起來，其主要包括工作介質和封裝材料兩個部分。工作介質主要是指材料利用相變進行儲能。封裝材料是對相變材料起到密封的作用。在相變材料與傳統(tǒng)材料相結合的過程中，將兩種方式有機的結合起來，可以較好的提升相變材料的使用性能［4］。
2．5材料的運用形式
在相變材料的使用中，將其融合到傳統(tǒng)的建筑材料中，可以制作成各種建筑結構，并且具有較好的儲熱性能。同時使用相變儲能結構作為圍護結構，可以提升建筑的隔熱功能，繼而可以提升建筑的節(jié)能性質。在相變儲能材料使用中，其主要形式體現在以下兩個方面:首先，相變儲能材料在墻板中的運用�？梢蕴嵘嵘龎Π宓谋匦阅埽瑫r可以增加房屋的使用面積。主要是由于在環(huán)境發(fā)生變化時，材料會自動凝結成固態(tài)，釋放熱量;當環(huán)境溫度升高時，儲能材料的性質會逐漸轉化成為液態(tài)，吸收熱量，從而可以有效的保證室內溫度的穩(wěn)定性。因此，在相變材料的使用過程中，可以有效的降低能源消耗，并且可以減少電器的消耗，具有重要的應用價值。其次，相變儲能材料應用于供暖系統(tǒng)中。其主要體現在以下幾個方面:(1)在采暖地板中的運用。相變材料支撐的儲能地板，群潛熱性較強，并且化學材料性質穩(wěn)定。在其使用的過程中，可以有效的減少地板的厚度，同時可以減少建筑物的重量。(2)在供暖系統(tǒng)中的運用。相變儲能材料運用于供暖系統(tǒng)中(如相變集熱器)，可以保證系統(tǒng)在白天時存儲熱量，而在晚上加熱空氣，從而達到取暖的目的［5］。
3相變儲能材料的發(fā)展趨勢
相變儲能材料具有重要的價值，其必然會擁有更為廣闊的應用前景，其發(fā)展趨勢主要體現在以下幾個方面:第一，針對環(huán)境的不同，相變使用材料必然會向著物美價廉，并且實用性相對較高的方向發(fā)展。第二，相變儲能材料與傳統(tǒng)建筑材料的結合，在一定程度上提升材料的物理和化學性質，并且可以提升材料的使用性。第三，建筑材料融合后的性質升級，在儲能和防火方面具有較高的應用價值。第四，針對不同的環(huán)境，可以逐漸開發(fā)出具有儲冷采暖性質的材料。總而言之，相變儲能材料在使用中具有重要的應用價值，隨著科研人員的不斷研究，必然會向著科技化、實用化和性價比較高等方向發(fā)展。
4結語
相變儲能材料可以較好的根據環(huán)境的變化而達到恒溫的目的，在相變儲能材料的使用中，其技術尚未成熟，仍然有待發(fā)展。希望通過本文的介紹，人們在建筑的過程中，可以合理的運用相變儲能材料，同時可以加強對材料的研究，以期可以提升材料的使用效率和性能。
參考文獻
［1］趙宇晗．相變儲能建筑材料的應用技術進展分析［J］．江西建材，2015，02(20):7－11．
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