相變材料及其選擇

付英會

（長春工程學院，吉林長春 130012）

相變材料及其選擇

付英會

（長春工程學院，吉林長春 130012）

本文介紹了建筑儲能節能時常用的相變材料，指出確定相變材料時主要考慮的因素，為進一步研制適用于我國東北地區的相變墻板創造條件。

節能；相變材料；選擇

隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對于建筑物舒適性的要求也提高了，相應的建筑能耗占總能耗的比例也提高了。為了降低建筑能耗，減少耗能對環境的破壞，各國都在研究和探討各種節能的方法，儲能節能即是這些方法之一。儲能可以利用材料的顯熱，也可以利用材料的潛熱或者說材料的相變。利用材料相變儲能時首先要尋找到適合的相變材料。

1 相變材料分類

相變材料總體上可以分為無機和有機兩大類。

1.1 無機相變材料

建筑上常用的無機相變材料是鹽的水合物。表1列出了部分無機相變材料及其物性參數。

表1 部分無機相變材料及其物性參數

總體上，無機相變材料有如下的優缺點：

優點：單位體積儲熱能力強；價格便宜，容易獲得；相變所需時間短；熱傳導性好；不易燃。

缺點：相變前后體積變化大；過冷；有相分離現象。

1.2 有機相變材料

有機相變材料主要有石蠟、脂肪酸、聚乙二醇等。表2列出了部分有機相變材料及其物性參數。

總體上，有機相變材料有如下的優缺點：

優點：較大的相變溫度范圍；凝結時無過冷現象；與傳統的建筑材料兼容性很好；化學穩定性好；高的融解熱；可循環使用；安全性好。

缺點：熱傳導性低；單位體積儲熱能力弱；易燃。

在眾多的相變材料中，我們最終要確定所使用的相變材料首先要考慮的因素是相變材料的熱物性，如相變溫度、相變潛熱、導熱系數等。熱物性的主要測量儀器是差示掃描量熱儀。差示掃描量熱儀可以測試材料的融化和凝固溫度，測量材料的融解熱和凝固熱等參數。

表2 部分有機相變材料及其物性參數

其次，也要考慮相變材料長期使用的穩定性。要求相變材料在多次循環后保持組分和物性的穩定，也要求相變材料不和建筑材料或容器間發生化學反應。

再次，要考慮建筑物所在地區的氣候條件，要考慮利用該相變材料儲能節能所使用的季節及溫度。

2 結語

在綜上考慮這些因素之后，選出大致的范圍，再根據相應的儀器進行樣本測試，得出相應的參數，為進一步的研究創造條件。

[1]Review on thermal energy storage with phase change: materials,heat transfer analysis and applications.Applied Thermal Engineering 23(2003)251-283.

[2]A review on phase change materials integrated in building walls.Renewable and Sustainable Energy Reviews 15(2011)379-391.

更正證明

作者胡昊清，論文題目為《循環經濟下的綠色物流管理探究及建議》，刊發在《河南科技》2014年1月上半月（總第531期），作者姓名應為：胡昊青。

TK513

A

1003-5168(2014)04-0073-01