相变储能材料在建筑方面的研究与应用
相变储能建筑材料的分析与研究
相变储能建筑材料的分析与研究随着人们对建筑能源消耗的度不断提高，相变储能建筑材料作为一种具有潜力的节能材料，引起了研究者的广泛。
本文将对相变储能建筑材料的产生背景、特点、优缺点及应用前景进行分析与研究。
相变储能建筑材料是指在建筑材料中加入相变材料，使其具有在一定温度范围内吸收和释放热量的能力。
这种材料在能源紧缺的背景下尤为重要，因为它可以将建筑物的能耗降低，同时提高建筑物的舒适度和节能性能。
相变储能建筑材料的特点主要包括高效节能、可重复使用、安全可靠及环境友好。
它不仅可以显著降低建筑物的能耗，还可以提高建筑物的热舒适性。
相变储能建筑材料在使用过程中不会产生有害物质，对环境友好。
然而，相变储能建筑材料也存在一些不足之处，如生产成本较高、使用寿命有待提高。
相变材料的性能稳定性也需进一步提高。
为了更好地研究相变储能建筑材料，研究者采用了多种方法，包括文献调研、实验研究等。
在文献调研中，研究者对国内外相关研究成果进行了梳理和分析，以便更好地了解相变储能建筑材料的最新研究动态和发展趋势。
在实验研究中，研究者对不同种类的相变材料进行了测试和比较，以找出最适合建筑行业的储能材料。
通过研究，发现相变储能建筑材料具有广阔的发展前景，尤其在建筑节能领域具有很高的应用价值。
未来，需要进一步降低相变储能建筑材料的成本、提高其使用寿命，并加强其在不同气候条件下的性能稳定性。
还需要加强对其在实际工程中的应用研究，以推动相变储能建筑材料在实际建筑节能领域中的广泛应用。
相变储能建筑材料是一种具有潜力的节能环保材料，在建筑领域中得到广泛。
本文将介绍相变储能建筑材料的制备方法和应用研究，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
相变储能建筑材料利用物质在相变过程中吸收和释放热量的特性，有效地储存和释放能量。
这种材料在建筑领域的应用有助于降低建筑能耗，提高建筑物热舒适性和节能性能。
目前，相变储能建筑材料的研究主要集中在原料选择、制备方法、性能优化及应用范围等方面。
相变储能材料及其在绿色建材领域的应用
相变储能材料及其在绿色建材领域的应用摘要：城镇化进程的全面推进使得城市土地资源的利用率不断提升，同时建筑的能耗也逐步增加。
当前阶段相变材料研究不仅是影响城市整体能源消耗状况的重要课题，同时与建筑材料的技术选择、复合应用也有着密切的关系。
相变储能类型的材料作为一种新型建材，具备节能性强、热性能好、体积小、密度高、储放能效率高、经济适用性强等方面的特点，能够满足建筑不同空间与时间上能量控制的需求。
在此基础上本文从变相储能建筑材质的应用特点出发，对其在绿色、节能建筑领域的应用进行具体探析。
关键词：节能地板；玻璃门窗；调温性能相变材料实质上是指通过物相的变化，在特定环境中吸收、释放能量从而实现储能、温度调节目的的材料类型。
现阶段，相变材料根据化学物质构成可以分为有机材料、无机材料以及混合材料三种，变相原理包括潜热储能与显热储能、化学反应。
使用变相材料的建筑在能耗控制方面有着显著的优势，是现阶段绿色建材技术研究的重点项目。
一、相变储能材料的主要应用特性相变材料相较于传统建筑材料在使用性能与经济性方面有着显著优势，是现阶段绿色建筑工程中常见的建材选择，主要的应用特性表现为：1、热性能相变材料在热性能方面可以在适合的熔点、温度环境中发生储能变化，具备良好的相变潜热性能，无论是处于固体还是液体形态导热率都高于普通材质。
因此在进行建材选择时，为保证相变材料的热性能能够有效的发挥出来，可以将其用于室内温度调控，一般选择相变点处于20-30℃的相变材料。
如果在建设太阳能储热设备工程中，选择相变点在60℃以上的材料进行蓄热，可以有效降低建筑能源的消耗，满足人们的基本建筑使用需求。
与此同时相变潜热性能与储热设备的体积、密度有着直接的关系，热性能越高材料体积越小。
而导热性能与材料储能、放能的效率呈正相关，导热性能越强，材质的能量控制效率越高。
2、物理性能相变储能材质的物理性能表现为高密度、蒸汽压低、体积变化率小。
材料密度高使得材料的体积相对较小，而在相变的过程中体积变化率低对封装容器的材质要求不高，经济成本降低。
相变储能材料在建筑节能中的应用
与传统的对流式散热器相比，地板采暖是一种舒适的采暖方式，
而且现在由于这种采暖方式的优越性得到了大力的推广。
因为的相变材料的蓄热特性，可以利用夜间廉价电加热相变材料，使其产生相变，以潜热形式储存热量，白天放出给房间供暖。
如果可以很好解决相变材料体积储存的问题，那么这种采暖方式将可以完全普及。
因为利用了相变蓄热与电热膜相结合，在实行峰谷电价的地区，利用低谷廉价电运行，可大大降低电热膜采暖的电费开支。
相变储能材料在建筑节能中的应用
相变储能材料在建筑节能中的应用相变储能材料是一种新型的建筑节能材料，它具有很高的热储能量，可以在相变的过程中吸收或释放大量的热量，从而实现节能的目的。
近年来，相变储能材料在建筑节能领域得到了越来越广泛的应用，成为了建筑节能技术的重要组成部分。
一、相变储能材料的基本原理相变储能材料是一种可以在相变过程中储存和释放大量热能的材料，它常用的原理是蓄热和释热。
相变储能材料通常采用的是固-液相变，其具有的优点是凝固时会释放出大量的潜热，对于建筑节能来说非常有用。
相变储能材料在室内环境中，通过固液相变可以实现储能和释放热量的双重作用。
当室内温度下降时，固液相变的材料会吸收室内周围的热量进行蓄热，使室内的温度保持稳定，同时也可以减少冬季供暖的能耗。
当室内温度升高时，相变储能材料会释放出储存的热量，从而降低室内温度，减少夏季空调的运行时间和能耗。
二、相变储能材料在建筑节能中的应用1、用于墙体的隔热相变储能材料可以被用于室内墙体中进行隔热，这种墙体可以在夏季蓄热并释放热量，从而减少室内温度，降低空调的运行时间和运行能耗。
同时，该种建筑节能材料也可以在冬季吸收室内的热量，使墙体从外部保持温暖。
2、用于地面和屋顶的隔热相变储能材料可以用于地面和屋面的隔热，抑制室内温度波动，并且可以缓解室外温度和室内温度之间的差异。
使用这种建筑节能材料可以大大减少空调和供暖的运行成本。
3、用于建筑外墙的隔热相变储能材料也可以被用于建筑外墙中，实现墙面隔热、保温的功能，该建筑节能材料还可以降低外部环境温度对室内环境的影响。
三、相变储能材料的优势与不足相变储能材料具有以下优势：1、高热量储存能力：相变储能材料在相变过程中吸收或释放大量的热量，储存能力较高。
2、减少空调和供暖的耗能：使用相变储能材料可以在夏季减少空调的运行时间，降低室内温度；在冬季吸收室内热量，保持室内温暖，缩短供暖时间。
3、潜在的大规模应用：相变储能材料已经得到广泛的研究，可以在大规模的建筑中使用。
浅谈相变储能在建筑材料的应用
浅谈相变储能在建筑材料的应用摘要：本文介绍相变储能建筑材料的理论基础，相变蓄热材料的分类，相变储能建筑材料研究现状及相变储能建筑材料应用前景。
关键词：相变储能材料建筑材料储能复合相变材料一、相变储能建筑材料理论基础相变储能材料的英文全称为Phase Change Materials，简称为PCM。
相变储能材料是指在一定的温度范围内，利用材料本身相态或结构变化，向环境自动吸收或释放潜热，从而达到调控环境温度的一类物质。
具体相变过程为：当环境温度高于相变温度时，材料吸收并储存热量，以降低环境温度；当环境温度低于相变温度时，材料释放储存的热量，以提高环境温度。
利用相变材料的相变潜热来实现能量的贮存和利用，可用于开发环保节能型复合材料。
通过将相变材料与建筑材料基体复合，可以制成相变储能建筑材料。
它是一种热功能复合材料，能够将能量以相变潜热的形式进行贮存，实现能量在不同时空位置之间的转换。
二、相变蓄热材料的分类相变储蓄材料分：低温相变储蓄材料、中温相变储蓄材料及高温相变储蓄材料。
1.低温相变蓄热材料低温相变储热材料又分为以下几类：（1）无机相变材料无机相变材料主要包括结晶水合盐、熔融盐、金属或合金。
结晶水合盐通常是中、低温相变蓄能材料中重要的一类,具有价格便宜,体积蓄热密度大,熔解热大,熔点固定,热导率比有机相变材料大,一般呈中性等优点。
（2）有机相变材料有机相变材料主要包括石蜡,脂肪酸及其他种类。
石蜡主要由不同长短的直链烷烃混合而成。
脂肪酸的性能特点与石蜡相似,大部分的脂肪酸都可以从动植物中提取,其原料具有可再生和环保的特点,是近年来研究的热点。
其他还有有机类的固-固相变材料,如高密度聚乙烯,多元醇等。
（3）复合相变材料材料的复合化可将各种材料的优点集合在一起,制备复合相变材料是潜热蓄热材料的一种必然的发展趋势。
（4）复合材料的支撑体目前,国内外学者研制的支撑材料主要有膨胀石墨、陶瓷、膨润土、微胶囊等。
相变储能材料的研究进展与应用
相变储能材料的研究进展与应用相变储能材料是近年来备受研究关注的一种新型储能材料，具有高能量密度、长寿命、高效率等特点，是未来智能电网和可再生能源等领域的关键技术之一。
本文将从相变储能材料的基本原理、研究进展和应用等方面进行分析和探讨。
一、基本原理相变储能材料是利用物质在相变过程中所释放或吸收的潜热实现储能和释能的一种功能材料。
相变储能材料通常由两种物料组成，一种是相变材料，另一种是传热材料。
相变材料是指在特定温度范围内，其内部结构发生相变，从而在储能和释能过程中释放或吸收热量。
传热材料是指能够促进相变材料与环境之间的热传递的材料，它们构成了相变储能材料的基本组成部分。
二、研究进展相变储能材料的研究起源于20世纪60年代，最初的应用是在太空科技领域。
随着全球能源危机和环境问题的日益严重，人们开始更加重视新能源技术的发展，相变储能材料也越来越受到研究者的关注。
目前，相变储能材料的研究范围已经涵盖了多个领域，包括建筑节能、汽车空调、电子产品、工业生产等。
其中，建筑节能领域是相变储能材料最为广泛的应用领域之一。
使用相变储能材料进行建筑节能，可以减少建筑物对空调的依赖性，降低能耗，减缓全球气候变化等方面发挥着重要作用。
三、应用前景随着人们对环境和能源问题的日益重视，相变储能材料的应用前景也越来越广阔。
相变储能材料的主要应用领域有：1. 建筑节能。
相变储能材料可以应用于建筑外墙、屋顶、地板等位置，实现建筑节能。
当前，相变储能材料已经得到了广泛的应用，如利用相变墙体技术进行绿色建筑改造等。
2. 汽车空调。
相变储能材料可以应用于汽车空调系统，通过储存汽车内部的剩余能量和外界环境热量，使汽车可以更加智能化地进行热调节，提升舒适度。
3. 电子产品。
相变储能材料可以应用于电子产品中，如手机配件、电脑散热器等。
它可以将电子产品中产生的废热转化为储存热量的形式进行存储，实现节能减排。
4. 工业生产。
相变储能材料可以应用于工业生产中，如炼钢、铸造、密封等领域。
相变材料的研究进展及其在建筑领域的应用综述
相变材料的研究进展及其在建筑领域的应用综述内容提示：相变材料是相变物质与传统建筑材料复合而成的一种新型储能建筑材料,本文对相变材料的概念、相变材料的分类、相变材料的筛选和改进、相变材料的制备方法以及封装方法进行了阐述,同时论述了相变材料在建筑领域的应用,并提出了相变材料应用于建筑领域的发展方向。
延伸阅读：建筑材料建筑节能相变材料能源是人类社会生存和发展的血液,在电力供电引起的能源和环境危机越来越被人们关注的情况下,如何开发出新的绿色能源以及提高能源的利用率显得越发重要。
（参考《》）现阶段,人们关心比较多的新能源是太阳能,但是太阳能利用和废热回收存在时间和空间上的不匹配的问题。
相变储能材料可以从环境中吸收能量和向环境释放能量,较好地解决了能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,有效地提高了能量的利用率。
同时相变储能材料在相变过程中温度基本上保持恒定,能够用于调控周围环境的温度,并且能重复使用[1]。
相变储能材料的这些特性使得其在电力移峰填谷、工业与民用建筑和空调的节能、纺织品以及军事等领域有着广泛的应用前景。
1相变材料的研究进展1middot;1相变材料的分类相变材料是可将一定形式的能量在高于其相变温度时储存起来,而在低于其相变温度时释放出来加以利用的储能材料。
它主要由主储热剂、相变点调整剂、防过热剂、防相分离剂、相变促进剂等组分组成[2]。
相变材料种类很多,从所储能量的特点看,分为储热材料和储冷材料两类[2]。
从储能材料储能的方式看,可分为显热储能、潜热储能和化学反应储能3类[3]。
其中,潜热储能是利用相变材料的相变潜热来储热,储能密度大,储热装置简单、体积小,而且储热过程中储热材料近似恒温,可以较容易地实现室温的定温控制,特别适用于建筑保温节能领域[4]。
从蓄热的温度范围看,可分为高温、中温和低温3类。
高温相变材料主要是一些熔融盐、金属合金;中温相变材料主要是一些水合盐、有机物和高分子材料;低温相变材料主要是冰和水凝胶[5]。
相变储能技术的应用
相变储能技术的应用相变储能技术是一种利用物质相变释放或吸收潜热来储存或释放能量的技术。
相变储能技术在多个领域得到了广泛的应用，包括建筑节能、太阳能储能、电动汽车储能等。
本文将从以下几个方面介绍相变储能技术的应用。
相变储能技术在建筑节能方面有着广泛的应用。
建筑物内部存在着昼夜温差，相变储能技术可以利用这种温差来储存和释放能量。
在夏季白天，建筑物受到阳光照射变得温暖，而在夜晚温度下降，可以利用相变储能材料吸收白天收集到的能量，然后在夜晚释放热量，起到降低室内温度的作用。
这样一来，可以减少建筑物的空调耗能，达到节能的目的。
相变储能技术在太阳能储能方面也有重要的应用。
太阳能是一种清洁的可再生能源，但其受天气影响较大，往往无法保证持续性的发电。
相变储能技术可以利用太阳能给相变储能材料充能，当阳光不足时，这些相变材料就可以释放能量，供给电力系统使用。
这样一来，相变储能技术可以解决太阳能发电的不稳定性问题，提高太阳能利用率。
相变储能技术在电动汽车储能方面也有着重要的应用。
电动汽车的续航里程一直是其发展面临的重要问题。
相变储能技术可以利用电动汽车在行驶过程中产生的热能，将其转化成潜热储存起来，在需要时释放热能，以维持电池的温度和提高车辆的续航里程。
这种应用方式可以提高电动汽车的能量利用效率，延长电池的寿命，为电动汽车的发展提供了新的可能性。
相变储能技术在建筑节能、太阳能储能和电动汽车储能等多个领域都具有重要的应用前景。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，相变储能技术将在未来发挥越来越重要的作用，为能源领域的可持续发展做出贡献。
相变储能材料的研究与应用
相变储能材料的研究与应用第一章：引言相变储能材料是一种具有广阔应用前景的新型材料，其能够通过物质相变吸收或释放大量的热能，实现高效能量储存。
随着能源危机的加剧和环保意识的增加，相变储能材料作为一种清洁、高效、可靠的能量储存方式，越来越受到人们的关注。
针对相变储能材料的研究和应用问题，本文从材料性能、制备工艺、应用领域等方面进行探究。
第二章：相变储能材料的基本特性相变储能材料是指在特定条件下从一个相态转变为另一个相态时所释放或吸收的能量。
相变储能材料有许多具有吸引力的特点，例如能量密度高、长寿命、稳定性好、环保等。
相变储能材料的优点主要包括以下几个方面：1、高能量密度，比传统化学储能材料要高出几倍；2、分光潜热，储能效果更优；3、多次循环使用，具有较长的使用寿命；4、不受纵横向外力影响，稳定性好；5、制备过程简单、成本低。
第三章：相变储能材料的制备工艺相变储能材料的制备工艺是影响其性能的一个关键因素。
传统的相变储能材料制备方法主要包括封装法、微胶囊法、溶胶-凝胶法、溶液旋转镀法等。
这些方法制备的相变储能材料使用寿命较短，储存容量较小，不能满足实际应用需求。
针对传统制备方法出现的瓶颈，研究人员们不断探索新的相变储能材料制备方法，目前研究进展最为显著的是气相沉积法和溶胶-凝胶自组装法。
气相沉积法是一种利用高温高压条件下，使前驱体沉积在基底上形成相变储能材料的制备方法，能够制备出高纯度、晶体质量高、密度均匀的相变储能材料。
溶胶-凝胶自组装法则是通过调节前驱体浓度，利用物质自组装成膜的性质制备相变储能材料，这种方法制备出的材料具有良好的膜性能和凝胶微观结构。
第四章：相变储能材料的应用领域由于相变储能材料优异的性能特点，其在能源领域、热管理领域、建筑领域等方面均有广泛的应用。
相变储能材料在能源领域的应用主要涉及能量储存和转换。
例如，可以使用相变储能材料制成锂电池，提高电池的能量密度和使用寿命，还可以生产太阳能电池板、地热发电等途径。
相变材料及其在建筑节能中的应用
相变材料的应用
在建筑节能工程中，PCM的主要应用方式是相变墙板和相变储能地板。相变 墙板是将PCM与墙体材料复合在一起，制成具有储能功能的墙体。在夏季高温时， PCM融化吸收热量，降低室内温度；在冬季寒冷时，PCM凝固释放热量，提高室内 温度。相变储能地板则是在地板下方填充PCM，利用PCM的相变过程储存或释放能材料，在建筑节能领域中得到了广泛的应 用。它具有节约能源、延长设备使用寿命、减少环境污染等优势，并且适用于各 种类型的建筑物。随着科技的进步和环保意识的不断提高，未来相变材料将更加 注重环保性、高效性、安全性和个性化定制等方面的发展。相信在不久的将来， 相变材料将在建筑节能领域发挥更加重要的作用，为推动全球建筑节能事业的发 展做出更大的贡献。
4、加强国际合作与交流，共同应对全球能源危机和环境污染问题，推进建 筑节能领域的发展。
总之，相变储能材料作为一种新型的节能材料，在建筑节能领域中具有广泛 的应用前景。未来需要进一步加强研究、开发和推广，以实现建筑节能领域的可 持续发展。
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2、硅胶：硅胶是一种无机非金属材料，具有较高的热容量和稳定性。在相 变过程中，硅胶吸收大量热量并转化为潜热能。
3、结晶水：结晶水是一种固态-液态相变材料，利用物质在不同温度下结晶 和溶解过程中吸收和释放热量。
相变材料的应用领域
相变材料在建筑节能领域中具有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：
1、墙体：将相变材料添加到墙体材料中，可以有效调节墙体的温度，减缓 温度变化，降低能源消耗。
相变材料及其在建筑节能中的应用
目录
01 引言
03 相变材料的应用领域
02 相变材料的种类 04 相变材料的优势
目录
05 相变材料的未来发展
07 参考内容
相变储能材料在建筑节能中的应用[1]
![相变储能材料在建筑节能中的应用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f6c8935bf242336c1fb95e0c.png)
能
较高的比热和导热性能；（4）在相变过程中体积变化较小，产生的 蒸汽压较低。
动力学性 （1）具有较高的结晶成核能力，以避免过冷现象；（2）具有较快的
能
晶体成长速度，使得所需的能量能够从储存体系中快速返回。
化学性能 （1）具有较好的化学稳定性；（2）具有完全可逆的凝固、溶解循
环；（3）在大量相变循环以后没有明显降低；（4）无毒、无腐蚀、 耐火。
如何在维持可持续发展的前提下，使用最低能耗达到居住环境舒适 度最大化？这里就要用到相变储能材料。相变储能材料（Phase Change Materials，PCMs）是在发生相变的过程中，可以吸收环境的热（冷） 量，并在需要时向环境释放出热（冷）量，从而达到控制周围环境温度 的目的，由于相变物质在其物相变化过程(熔化或凝固)中，可以从环境 吸收或放出大量热量，同时保持温度不变，可以多次重复使用等优点， 将其应用于建筑节能领域不但可以提高墙体的保温能力，节省采暖能 耗，而且可以减小墙体自重，使墙体变薄，增加房屋的有效使用面积， 因此可以说，相变储能技术是实现建筑节能的重要途径。相变储能建筑 材料是通过向传统建筑材料中加入相变材料制成的具有较高热容的轻质 建筑材料，具有较大的潜热储存能力。通过用相变储能建筑材料构筑的 建筑围护结构，可以降低室内温度波动，提高舒适度，使建筑供暖或空 调不用或者少用能量，提高能源利用效率，并降低能源的运行费用。因 而具有广阔的应用前景。
相变储能材料在建筑节能中的应用
随着人们生活水平以及对工作与居住环境舒适度要求的提高，空调 能耗随之大幅度增高，造成能源消耗过快、环境污染增加、电网负荷峰 谷过大、峰负荷时电力供应严重不足等建筑能耗增加的问题，目前欧美 发达国家的建筑能耗已达到全社会总能耗的40％ ，在我国建筑能耗约 占全国总能耗的27．8％，随着经济的不断发展，人民生活水平的不断 提高，建筑能耗的比重将进一步增加。因此，建筑节能技术的开发与应 用已成为当前建筑和建筑材料领域的热点问题之一。目前广泛应用的外 墙外保温和内墙内保温技术虽然可以降低能量的消耗，但由于材料本身 的热容量有限，不能充分地将能量进行储存利用， 因而限制了建筑节 能的能力。
浅谈相变材料在建筑领域的研究进展
浅谈相变材料在建筑领域的研究进展摘要：利用相变材料的潜热特性，可实现能量的存储和利用，因此在建筑节能领域有着巨大的应用潜力，得益于节能减排战略需求引领。
近年来，我国对于相变材料的研究逐渐拓展和丰富，相变储能技术也取得了长足的进步。
本文介绍了相变材料的分类，深入探讨了相变材料在建筑领域的研究进展。
关键词：相变材料、建筑领域、研究进展一、相变材料的分类相变材料按组分类型可分为无机PCM、有机PCM和复合PCM三类。
其中，无机PCM主要有结晶水合盐、熔融盐类（如氟化物、碳酸盐、硝酸盐、卤化物等）；有机类PCM主要包括饱和脂肪烃，酸、醇以及酯类，如石蜡、季戊四醇等；复合类PCM则是包含2种及以上同类或不同类PCM，可以有效由于可克服单一相变材料的缺点，还可提高相变焓值、导热率、耐热性等，应用最为广泛。
按照发生的相态分类，最常见的是固液相变材料和固固相变材料。
固-液相变材料是指材料在发生固相与液相的相互转变时伴随热量的吸收和释放；而固-固相变材料是指固体发生晶格结构改变而放热或吸热。
固-液相变材料一般价格更低廉，相变循环和可逆性好，在建筑节能领域应用最广。
二、相变材料在建筑领域的研究进展（一）相变储能砂浆在由水泥、细骨料和外加剂等组成的砂浆基体中添加含复合相变材料的功能填料，经过配方优化后可制成相变储能砂浆，具有储能调温效果。
具体表现为，当白天太阳照射温度较高时，砂浆中的相变功能组分发生相变，热量经过围护结构传递时，被相变储能砂浆阻挡和吸收，因此传递到室内的热量大大削减，室内升温速度减慢；同理，当晚上室内寒冷时，砂浆中的相变功能组分发生相变，可将白天储存的热量释放到外界环境。
室内环境温度变动幅度减小，即可起到节能效果。
兰州交通大学、中国科学院西北生态环境资源研究院、中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司联合开发了一种新型相变储能砂浆。
首先用微波煅烧法制备石蜡/膨胀石墨相变材料，并通过对相变材料、水泥、砂、减水剂等各组分的复合工艺设计，制备出的相变砂浆克服了用于寒区建筑体的传统砂浆强度低、相变时易应力开裂、热焓值低等缺点。
新型相变储能材料在建筑工程中的应用
第 12 卷第 12 期2023 年 12 月Vol.12 No.12Dec. 2023储能科学与技术Energy Storage Science and Technology新型相变储能材料在建筑工程中的应用鞠杰1，陈瑞芳2，魏钢3（1河南应用技术职业学院，河南郑州450042；2郑州城市职业学院，河南郑州452370；3中建六局华北建设有限公司，北京100037）摘 要：相变储能材料是一类利用在某一特定温度下发生物理相态变化以实现能量存储和释放的储能材料，具有储热密度高、放热速率快、蓄热温度分布均匀等优点。
在建筑工程应用中，它可以有效降低建筑结构中的温度波动，达到节能减排的目的。
为了提高新型相变储能材料在建筑工程中的应用成效，本文对基于淀粉、纤维素、木质素为载体的新型相变储能材料特性展开研究，对其在屋顶隔热、墙体保温、玻璃暖房、太阳能光伏发电等领域的应用也进行了分析，还对其未来的发展方向提出了展望和见解。
希望能更好地促进新型相变储能材料与其他建筑节能技术相结合，进一步提升相变储能材料的应用范围和应用效果。
关键词：相变储能材料；节能环保；淀粉；纤维素；木质素；建筑工程doi： 10.19799/ki.2095-4239.2023.0810中图分类号：TK 01 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2023）12-3883-03Application of new phase change energy storage materials inbuilding engineeringJU Jie1, CHEN Ruifang2, WEI Gang3(1Henan Vocational College of Applied Technology, Zhengzhou 450042, Henan, China; 2Zhengzhou City Vocational College, Zhengzhou 452370, Henan, China; 3North China Construction Co., Ltd., China Construction Sixth Bureau,Beijing 100037, China)Abstract:Phase change energy storage materials is a type of energy storage materials that utilize physical phase changes at a specific temperature to achieve energy storage and release. They have the advantages of high heat storage density, fast heat release rate, and uniform distribution of heat storage temperature. In the application of building engineering, it can effectively reduce temperature fluctuations in building structures and achieve the goal of energy conservation and emission reduction. However, there is still a long way to go in the research of its specific application effects. In order to improve the application effectiveness of new phase change energy storage materials in construction engineering, the article conducts research on the characteristics of new phase change energy storage materials based on starch, cellulose, and lignin as carriers. It also analyzes their applications in roof insulation, wall insulation, glass greenhouses, solar photovoltaic power generation, and other fields. It also puts forward prospects and insights for its future development direction. I hope to better收稿日期：2023-11-11；修改稿日期：2023-11-18。
相变储能技术在节能建筑中的应用研究
相变储能技术在节能建筑中的应用研究随着全球能源紧缺问题和气候变化的威胁不断加深，建筑行业的节能问题受到了越来越多的关注。
其中相变储能技术作为一种高效储能技术，能够为建筑节能提供新的解决方案。
本文将针对相变储能技术在节能建筑中的应用研究进行阐述。
一、相变储能技术的基本原理及特点相变储能技术利用物质相变过程的能量吸放热效应，并将其作为储能方式。
其基本原理是将储热材料置于建筑内，当室内温度高于储热材料的相变温度时，储热材料开始吸收热量，并将其转化为潜热储存。
当室内温度下降到一定程度时，储热材料开始放出潜热，并将其转化为可用热能。
相比于传统的热储存技术，相变储能技术具有以下几个特点：1、高储能密度储热材料的相变潜热较大，储能密度也随之提高。
2、长储能时间相变储热材料的相变温度范围相对较宽，可提供较长的储能时间。
3、稳定性好储热材料在相变过程中不需要传输热能，因此其稳定性较好，施工难度较小。
二、相变储能技术在建筑节能中的应用研究相变储能技术在建筑节能中的应用主要体现在以下两个方面。
1、相变储能技术在建筑空调系统中的应用空调系统是建筑消耗能源最为严重的系统之一，对能源节约的需求也最为迫切。
相变储能技术在空调系统中的应用，主要是将储热材料置于空调房间内，利用其吸放热效应，平衡室内温度波动，以减小空调系统的负荷。
相变储能材料的储热潜热大，因此相比于传统的储热材料，在同等空间内提供更为丰富的储能。
同时，相变储能技术的储能时间也优于传统的空调系统的储能时间，能够为室内提供更为持久的温度平衡。
2、相变储能技术在建筑太阳能利用中的应用太阳能在建筑节能中具有广泛的应用场景，能够为建筑提供清洁、可再生的能源来源。
相变储能技术在太阳能利用中的应用，主要是将储热材料作为太阳能集热器所使用的媒介，将太阳能辐射转化为潜热储存，以便于后续利用。
相比于传统的太阳能集热器，相变储能技术的储热潜热更高，能够将太阳能的利用效率提高至更高水平。
2024年相变储能建筑材料市场前景分析
2024年相变储能建筑材料市场前景分析1. 引言相变储能建筑材料是一种新兴的建筑材料，其具有储能、调温、隔热等多种功能，逐渐受到市场的关注。
本文将对相变储能建筑材料的市场前景进行分析，并探讨其发展趋势和应用范围。
2. 相变储能建筑材料的概述2.1 定义和特点相变储能建筑材料是一种能够通过吸收和释放热量来调节房间温度的材料。
其原理是通过相变物质在温度变化时释放或吸收潜热，实现储热或释热的效果。
相变储能建筑材料具有储能效果显著、环保节能、稳定可靠等特点。
2.2 分类和应用相变储能建筑材料可以根据相变温度的不同进行分类，常见的有低温相变材料和高温相变材料。
低温相变材料主要用于室内空调调温，高温相变材料主要用于太阳能和工业废热的储能。
3. 相变储能建筑材料市场现状分析3.1 市场规模与增长目前，相变储能建筑材料市场规模较小，但呈现快速增长的趋势。
据市场调研机构数据显示，相变储能建筑材料市场在过去几年内每年增长率超过20%。
3.2 市场驱动因素相变储能建筑材料市场的增长主要受到以下几个因素的推动：•环保节能需求的增加：随着环保意识的普及和能源紧缺问题的日益突出，相变储能建筑材料作为一种节能环保的新型材料得到了广泛关注。
•政策支持：各国政府对于节能减排的要求不断加强，并出台了一系列相关政策，为相变储能建筑材料的应用提供了机遇。
•技术创新：随着科学技术的不断进步，相变储能建筑材料的技术不断成熟，产品性能不断提高，为市场的开拓提供了保障。
4. 2024年相变储能建筑材料市场前景分析4.1 市场潜力相变储能建筑材料市场具有巨大的潜力。
随着全球对于节能环保的要求越来越高，相变储能建筑材料作为一种有效的节能技术，有望在未来几年内迅速扩大市场份额。
4.2 应用领域目前，相变储能建筑材料主要应用于住宅和商业建筑领域。
随着人们对于舒适度和节能性能要求的提高，相变储能建筑材料将在室内空调、墙体隔热和屋顶保温等方面得到更广泛的应用。
相变储能技术的应用
相变储能技术的应用
相变储能技术（PCM）在建筑领域中有着广泛的应用。
这种技术利用相变材料（PCM）的储热特性来储存或者释放其中的热量，从而达到一定的调节和控制该相变材料周围环境的温度的作用，改变能量使用的时空分布，提高能源的使用效率。
在吸热和放热的过程中，材料温度不变，在很小的温度变化范围能带来大量能量的转换过程，是相变储能的主要特点。
在建筑中，相变储能技术主要用于大容量储冷储热，一般与供热系统或建筑材料结合，可成为建筑组成中的一部分，如内墙、楼板等，也可在冷热源处配置，如冰蓄冷设备。
这种技术特别适合用于被动式房屋，通过与采暖通风系统结合，能够很好地调控室内温度，减少能源消耗，提供健康的室内环境。
此外，相变储能技术也常用于电子设备中，如微电子设备和太阳能电池等，以解决其工作时产生的高热量问题。
同时，相变储能技术也可用于优化能源管理，例如在电力系统中用于平衡电力负荷，或者在运输领域中用于降低车辆的能耗。
但是，相变储能技术也存在一些挑战和限制。
例如，对于PCM材料的研发和生产成本较高，且其性能和稳定性仍需进一步改进。
同时，对于PCM材料的生命周期和环境影响也需要进一步研究和评估。
总的来说，相变储能技术在建筑、电子设备和能源管理等领域都有广泛的应用前景，但需要进一步解决技术和成本等问题。
相变储能建筑材料的应用技术与展望
相变储能建筑材料的应用技术与展望依据相变材料的原理，可以把相变材料参加到保温隔热材料中，以此形成节能高效的建筑隔热保温材料，下面是的一篇相关，欢送阅读参考。
随着社会开展以及人们生活水平的提高，越来越重视建筑室内环境舒适程度，但是，现阶段，能源利用效率还不是很高，存在一定浪费问题。
怎样更加合理的存储和利用能源，成为未来开展的重点。
相变储能建筑材料属于新型建筑材料，具有一定的应用前景。
在建筑节能中应用相变储能材料，能够到达降耗节能的目的。
1.1相变储能建筑材料相变储能材料实际上是温度在一定范围内，利用建筑材料自身的构造或者相态变化，来激发潜热性能，在改变环境温度的时候，从外部环境中释放和存储热量，从而到达保温作用热功能复合材料，简称为PCM.通过这种材料的相变潜热性能来到达利用和存储能量的目的，对于研究和发现节能环保材料具有很大作用，是近几年和未来能源开展和利用方面的主要方向。
1.2相变储能建筑材料特点依据存储能量的特点可以分为两种，储热材料和储冷材料。
依据存储能量的方式可以分为三类：化学反响储能、显热储能、潜热储能。
化学反响储能由于技术比较复杂，因此不是十分适用。
显热储能由于具有不停变化的自身温度，因此，不能合理控制温度，没有很大的实际运用价值。
但是，潜热储能不仅设计灵活、装置简单、使用方便以及体积比较小，还具有比较高的储能密度，能够充分降低对于建筑的需求，以便于能够非常灵活的运用。
所以，在上述储能材料中，潜热储能拥有很大的开展空间和前景，同时也是最重要和应用最广泛的材料。
2.1相变蓄能围护构造材料制作方法在建筑施工中应用相变材料，制作成相变储能维护构造主要包括三种方法：第一，浸泡法。
也就是说利用浸泡的方式在建筑基体中融入相变材料，例如，混凝土试块、石膏墙板等，主要特点就是工艺比较简单，方便于把传统材料变为相变材料。
第二，直接混合方式。
也就是直接混合建筑材料和相变材料，例如，在半流动性硅石细粉中参加相变材料，然后直接混入到建筑材料中，主要特点就是性质均匀，工艺简单，比较容易形成各种大小和形状的构造，以便于符合各种需求。
相变储能材料在环保型建筑材料中的应用
相变储能材料在环保型建筑材料中的应用1.前言相变储能技术是目前建筑节能的一项重要技术，将相变材料与传统建材复合后制成具有蓄热和调温等功能的新型建筑材料。
相变储能建材具有储能密度大、近似恒温下的吸放热等优点，可以缓解建筑物的能量供求在时间和强度上不匹配的矛盾，降低建筑耗能对环境和经济的负面影响。
2.相变储能材料相变材料是在特定的温度下，能从一种状态转变到另一种状态的物质，物质分子迅速由有序向无序转变(反之亦然)，同时伴随吸热或放热现象。
利用相变材料的这种吸热放热现象，可以达到贮能和温度调控的目的。
根据组分不同，相变储能材料可分为无机、有机、无机与有机复合类。
无机类包括一一些水合物盐。
具有价格低，融解热大，体积储热密度大等优点，同时也存在过冷和相分离等缺点。
通过向无机材料中添加成核剂和胶凝剂能够改善其过冷和相分离现象。
有机相变材料，克服了无机材料的过冷和相分离缺点，具有非常良好的热行为，化学、物理特性稳定，但有机材料的导热系数低，为了改善这一缺点，常在其中加入金属粉末、石墨粉、金属网等。
为了获得相变温度适当的相变材料，常常将几种有机(无机)相变材料复合形成二元或多元相变材料，有时也将有机与无机相变材料混合，以弥补二者的不足。
根据相变过程形态不同，相变材料可分为三种：固气相变，液气相变、固液相变。
除了这三种外，还有一种固固相变，固固相变是物质的晶形发生转变，或由结晶形态转变为无定形态，在相变过程中，物质均为固态。
3.相变材料在混凝土中应用混凝土材料能够成为能量储存的媒介，主要原因有：(1)混凝土材料是使用最为广泛的结构材料;(2)可以加工成任意形状;(3)参与热交换的表面非常大;(4)生产质量容易控制;(5)具有十分良好的吸收性和渗透性。
Hawes等对相变混凝土材料作了一系列研究，将膨胀页岩等多孔材料作为基料制成轻骨料混凝土，加大了混凝土材料吸附PCM 的能力。
混凝土在常用状况下呈碱性，与许多脂肪酯类或脂肪酸的PCM 不能相容，为了改变这种情况，他们对一些混凝土试件进行了蒸压养护。
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相变储能材料在建筑方面的研究与应用摘要:随着建筑行业的向前发展，当前人们对于居住的要求也变得越来越高，对于居住条件的舒适性、安全性成为居民居住的主要考虑因素。
正因如此，智能化、生态化已经成为当前建筑材料发展的趋势。
相变储能材料作为传统建筑材料与相变材料复合而成的一中新型材料，由于其具有储能密度大、能够近似恒温下的吸放热而发展迅速。
另一方面，相变储能材料的应用可以保持环境舒适，节省采暖制冷所需能源而受到建筑界的欢迎。
本文将从多个方面对相变储能材料进行具体的分析，为后期的深入研究奠定基础。
关键词：建筑材料；相变材料；储能技术Energy storage materials research and application ofphase change in architectureAbstract：With forward the construction industry, the current requirement for people to live has become increasingly high, the comfort of living conditions, security has become a major consideration residents. For this reason, intelligent, ecological building materials has become the current trend of development. Phase change material as traditional building materials and phase change materials in a composite made of a new material, because of its large energy density, can be approximated under constant heat absorption and rapid development. On the other hand, application of energy storage phase change material can be kept comfortable, energy-saving heating and cooling needed and welcomed by the construction industry. This article from the multiple aspects of the phase change material specific analysis, to lay the foundation for further research later.Key words:construction materials; phase change material; energy storage technology在当今社会，能源和环境问题人类发展必须面对的两大问题。
据统计，随着世界人口的急剧增加和工业的迅速发展，全球能源消耗量每年都以 2.3%的速率增加，而在能源大量消耗的同时，传统的燃料和汽油等的使用又带来了严重的环境问题。
作为能源消耗的主要部分，建筑物每年都要消耗大量的矿物燃料，在欧美地区，建筑能耗占到了整个能源消耗的40%以上。
为了实现能源节约，实现绿色发展，节能技术已经成为了国内外许多学者重点研究的课题。
在各种节能技术的运用中，相变节能材料具有较高的热能储存密度，在较小的体积和温度变化过程中，能够产生更高的热量吸收和释放，是性能更加稳定、性价比更高的一种节能技术，因而受到了越来越多研究者的兴趣，其在建筑材料领域的应用前景也非常广阔。
1.相变材料及相变储能技术概述（1）相变材料相变储能材料是指在材料的相变温度下，当其由一种相态转变为另一种相态的过程中，能够吸收或释放热量，从而能达到调节温度的一种功能材料。
相变材料种类有很多种，从化学组成角度来说一般分为无机相变材料、有机相变材料和混合相变材料三类[1]。
其中，无机相变材料一般有金属合金、熔融盐等；有机相变材料一般有石蜡、酯类等；混合相变材料则一般是由无机相变材料和有机相变材料通过移动的方式混合而成的。
而按照相变温度分类，相变材料可以分为低温（<90℃）、中温（90℃-400℃）和高温（>400℃）相变材料。
此外，按照形态变化，相变材料又可以固-液，固-气，固-固和液-气四种。
当前，在建筑节能方面，相变材料主要用到的是固-液和固-固相态变化的材料。
固-固相变材料是从一种结晶状态转变为另一种形态的材料，与固-气相比，由于相变过程不会产生气体，装置体积小，因而更具有使用价值。
固-液材料的优点是其相变过程中能够产生更大的热量变化，潜热大，并且成本更低，也是建筑节能主要的选择之一。
相变材料能够运用于建筑节能，主要归因于其具有较高的储热能力，特别是，其能在较小的体积和温度变化中，产生更多的热量变化。
而能够用于建筑节能方面的相变材料应该具有以下基本的性质：（1）热学性能。
高的热量储存密度和高的比热，材料能够在较小的体积和温度变化内产生更多的热量变化；合适的相变温度，由于建筑节能材料所处的环境温度与气温接近，因此，相变材料的相变温度也要与气温一致，能用于建筑节能的材料的相变温度大都需要在20℃-30℃；具有较高的热导系数。
（2）化学性能。
优良的化学稳定性和耐腐蚀性；无毒无害；结晶可逆性好，且不存在退化；（3）结晶动力学性能。
不会过冷，且具有较高的晶体生长速率；（4）经济性能。
材料丰富，成本低，能够适用于大面积的推广和使用。
（2）相变储能技术相变材料在节能方面的运用主要是用到潜热储能技术。
这种技术主要是利用了材料在固态和液态相态变化过程中的储蓄热量。
而由于市场上用到的石蜡等材料的导热性不好，实际使用时，一般需要通过封装技术，将这些相变材料渗入到多孔的基质里，这些基质一般有着更大的导热区域，以便于热量的传递。
只有通过封装改性后的相变材料才能直接用于建筑的墙面。
相变节能技术的关键在于封装基体的选择，封装基地既不能使得相变材料泄露，其自身也需要具有很好的耐腐蚀性。
2.相变储能材料在建筑方面的研究进展相变储能材料由于其具有储能密度大、能够近似恒温下的吸放热而发展迅速。
并且，相变储能材料的应用可以保持环境舒适，节省采暖制冷所需能源，是当前建筑节能的主要技术。
在实际生活中，建筑节能主要用到相变储能墙板、相变储能墙、地板和天花板采暖、节能窗户、天花板的自动取热和冷却等。
（1）相变储能墙板将相变材料注入墙板后形成的相变储能墙板本身就具有蓄热特性，会使通过围护结构的传热量降低，从而提高室内舒适性。
注入相变材料的墙板能够有效地降低室内的温度波动浮动，能够有效地提高相变材料凝固放热量值，并且可以提高相变材料的隔热保温性能、耐久性能和吸水性能。
将相变材料注入墙板而成的相变储能材料根据注入量、注入种类的不同，在使用时又可以产生不同的效果。
如将硬脂酸和石蜡注入，以聚乙烯醇为分散剂，则会有吸水性强、耐久性能强的特性；若用硬脂酸、月杜醇和RT20与蒙脱土注入，则纸杯而成的相变储能材料具有热稳定性，适用于建筑行业；若在上述基础上再加入MMT，则具有更高的热传递效率。
该墙板可以有效地降低室内温度，以此来实现降低建筑能耗，能够有效提高相变围护结构的建筑物传热效率。
Scalat等认为，将相变储能材料运用到墙板中，能够量室温保持在人体舒适的范围内，并且当系统关闭后，室内还能自动升温或降温至一般温度。
Athienitis 等将相变储能材料掺入到石膏板后，用这些板块做成了测试屋，在太阳的照射下进行了测试实验，结果表明，相变储能材料制成的墙板能够使得测试屋内的温度降低，降温幅度最高可达4℃。
Neeper将石蜡和脂肪酸混合到石膏墙板里，在白天和晚上分别对墙板的热学性质进行了检测，研究发现，在白天，当室温接近相变储能材料的熔融温度的时候，材料就会产生最大的储能，而若是材料相变要在一定的范围内过渡才能发生，材料的储能会相应的降低。
此外，为了研究在外部环境温度变化和太阳照射下相变储能材料热容量的稳定性，Kuznik等利用相变储能材料做成的墙板进行了实验，结果表明，相变储能墙板能够降低室内气温的波动，促进室内空气的对流活动，避免因为热量的集中引起人体的不舒服。
而与降低室内温度相对应的是，Lv等同样搭建了由相变储能材料组成的测试屋，并在中国东北地区进行了测试实验，作者发现，相变储能墙板能够减弱室内空气流动，大大降低了室内温度向户外的流失，这种材料也具有保持室内温暖的效果。
（2）相变储能混凝土与相变储能墙板对应的是，在建筑物的构造过程中，直接将相变储能材料掺杂到混凝土和水泥中。
这种经相变储能材料掺杂后的混凝土也能发挥节能的作用。
将相变材料注入混凝土中，由于混凝土种类的不同，最终制备的相变储能材料性能也会与不同。
若将混凝土进行加热再将相变材料融入其中，会最终使得材料的蓄热能力提高2倍。
另外，采用“两步法”制备出的相变储能混凝土优点会更加明显。
这种方法即先制备相变蓄能骨料，再将相变储能骨料与普通的混凝土进行融和。
用此种方法制备的相变储能材料吸放热效果更佳，可用于避免建筑过程中出现的早期热裂缝。
虽然相变储能材料的掺杂，使得这种混凝土做成的墙面开始具有节能和维持室内温度的性质，但是混凝土本身的强度会受到影响，这可能限制这种相变储能材料掺杂混凝土的使用。
为了解决这个问题，Cabeza研究了一种新的方法，该方法既能保证相变储能材料能够掺杂到混凝土中，发挥其节能功能，又不会对混凝土的力学性能产生影响。
他们构建了两个具有一定尺寸的混凝土隔板，并且用微胶囊技术将相变储能材料掺杂到混凝土中，结果发现，混凝土的抗压强度超过了25 MPa，拉裂强度极限则超过了6 MPa，并且，其强度在6个月后也不会发生变化。
（3）地板和天花板采暖在过去几年，相变储能材料制成的地板和天花板的太阳采暖也引起了研究者们的兴趣。
一种新型的加热采暖方式是利用室内的地板和天花板来完成。
这种采暖方式的优点在于室内地板的面积较大，且热量能够均匀散发，使得周围的温度分布较均匀。
将相变材料封装在微胶囊中并用微胶囊制备储能地板和天花板，用此地板和天花板来用于室内装饰，可使得地板和天花板的表面温度波动比较小、热舒适性较好，可以大大简化温度控制系统。
Xu等将形状固定的相变储能材料的地板用于在太阳辐照下的建筑物中，并构建了相应的模型分析了各种能够影响其热学性能的因素。
作者指出，相变储能材料层的厚度、相变材料的熔点、熔化热和热导率都会影响地板的节能效果。