有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料及在建筑節(jié)能中的應(yīng)用
有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料是由有機(jī)相變材料(如石蠟)和高分子支撐和封裝基體組成的復(fù)合材料,通過有機(jī)相變材料的固-液相變儲(chǔ)存或釋放熱量。由于高分子材料的微封裝和支撐作用,使得分散于其中的有機(jī)相變材料發(fā)生固液相變時(shí)仍能保持原有形狀。該類材料有以下特點(diǎn): ? 無需外部封裝,可直接使用; ? 相變前后材料能保持其形狀和強(qiáng)度; ? 材料的導(dǎo)熱系數(shù)可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),對(duì)外界溫度變化響應(yīng)及時(shí); ? 材料具有良好的阻燃特性。 ? 應(yīng)用前景廣闊,包括但不限于太陽(yáng)能儲(chǔ)存、建筑節(jié)能、冷熱防護(hù)、電子元器件溫度管理、低溫儲(chǔ)存、電力調(diào)峰、工業(yè)余熱回收利用、智能服裝等領(lǐng)域 本課題組還開發(fā)了有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝,已實(shí)現(xiàn)小批量連 續(xù)示范生產(chǎn)。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高,我國(guó)建筑面積增長(zhǎng)迅速,相應(yīng)地,建筑能耗也大幅度增長(zhǎng),到 2020 年預(yù)計(jì)將占社會(huì)總能耗的 1/3。因此,在國(guó)務(wù)院發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020 年)》中,節(jié)能的綠色建筑已被列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。本項(xiàng)目開發(fā)的有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料可以充分利用太陽(yáng)能和谷電等自然和低價(jià)能源,通過光熱轉(zhuǎn)換和電熱轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)建筑采暖。太陽(yáng)能具有不連續(xù)和不穩(wěn)定的問題,存在供給和需求不匹配的矛盾。有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料可以將太陽(yáng)能蓄存起來,在需要時(shí)釋放,從而解決這些問題。在采用分時(shí)電價(jià)的地區(qū),還可以利用有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料進(jìn)行谷電蓄能采暖,平抑峰谷差。通過充分利用清潔的可再生能源,降低建筑運(yùn)行能耗,節(jié)省運(yùn)行開支,減少環(huán)境負(fù)擔(dān)
清華大學(xué)
2021-04-11