【碩士】相變蓄能墻體材料在日光溫室節(jié)能應(yīng)用中的可行性研究

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　　【學位年度】2010　　【摘要】　　日光溫室是節(jié)能日光溫室的簡稱,又稱暖棚,是我國北方地區(qū)獨有的一種溫室類型。其構(gòu)建方式簡單,主要由墻體(后墻、東墻、西墻)、后坡面和前坡面三部分組成。其中前坡面是溫室的全部采光面,白天采光時段前坡面只覆蓋塑料膜采光,當室外光照減弱時,及時用活動保溫被覆蓋塑料膜,以加強溫室的保溫。在晴朗的白天,充分利用太陽能,能夠創(chuàng)造出較高的環(huán)境溫度。而到了夜間,由于沒有太陽能,溫室室內(nèi)溫度迅速下降,如果不加輔助采暖,夜間溫室內(nèi)溫度往往無法滿足農(nóng)作物的生長要求。如果能夠?qū)滋爝^剩的太陽能蓄存起來,待到夜間放出,不但可提高太陽能的有效利用率,而且還可以減少化石能源的消耗,起到保護環(huán)境的作用。為此,本課題提出通過提高日光溫室墻體的蓄、放熱能力,以達到白天富余的太陽能移至夜間用的“削峰填谷”目的?！　　　?本研究所涉及的日光溫室的墻體一般由磚墻砌成,為了提高其蓄熱和隔熱能力,往往通過加厚墻體的方法來實現(xiàn),這無疑加大了磚的用量,消耗大量資源。若能找尋一種蓄能能力強而又輕質(zhì)的材料替代,不僅節(jié)約材料,還能提高夜間溫室的空氣溫度,為植物的過冬提供更好的條件。　　　　基于本課題組對于復合相變蓄能墻體材料的多年研究,本文提出通過在日光溫室墻體內(nèi)表面涂抹該材料,構(gòu)成集熱蓄熱墻式被動式日光溫室(簡稱相變蓄熱溫室)。利用相變材料能夠在一定的溫度區(qū)間下蓄存和釋放大量相變潛熱(主要為太陽能)的被動蓄放熱特點,白天作為主要蓄熱體蓄存日光溫室內(nèi)多余的太陽能,夜間作為主要供熱源,釋放其白天蓄存的能量,以提高溫室內(nèi)空氣溫度,以提高太陽能的利用率。　　　　本研究在課題組以往關(guān)于復合相變蓄能墻體材料的研制、理論分析與實驗研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,并通過對日光溫室傳熱過程的分析,建立了關(guān)于相變蓄熱日光溫室的傳熱模型,實驗結(jié)果初步驗證了模型的有效性?！　　　?根據(jù)所提出的傳熱模型,并結(jié)合北京地區(qū)冬季典型日氣象條件,對影響復合相變蓄能墻體材料熱工特性及其節(jié)能性的因素進行了計算分析,例如,墻體日溫度波動范圍,復合相變蓄能墻體材料適宜的相變溫度、厚度、相變焓以及導熱系數(shù)等。為后續(xù)關(guān)于復合相變蓄能墻體材料的工程應(yīng)用研究,提供了重要參考?！　」?4頁

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