基于太阳能利用的储能缓释地板模块结构及相变材料研究

摘要

为实现对能源的高效利用，本课题研制了一种具有储热与热缓释功能的地板模块。该地板模块以太阳能转化的热空气为热源，以相变材料为储热载体，以规范化、标准化加工为产品实现的原则，实现对室内的均衡供热。通过对该储能缓释地板的结构及热、力学特性研究，探讨其储热、缓释特性，为实际生产提供理论依据，研究内容主要包括：
　　 1、相变材料研究
　　 相变材料的种类和特性、相变材料选择、新型相变材料研制、新型相变材料的相变温度、相变潜热特性等方面的研究。
　　 (1)以相变材料(XB-1)和相变材料(XB-2)按一定比例混合后，检测其相变温度。
　　 (2)在XB-1和XB-2混合物的基础上，加入一定量的添加(TJ)剂，增加相变材料的热焓量，提高导热系数。
　　 (3)选择合适的多孔性材料，使相变材料填充于该多孔性材料中，形成复合型相变材料，通过试验确定最佳复合工艺。
　　 (4)通过对复合相变材料进行封胶处理试验，对封胶材料进行优化。
　　 (5)对复合相变材料进行热分析、电镜分析、比表面及孔隙率分析。
　　 2、地板模块结构设计
　　 (1)地板模块材料选择、模块尺寸规格、模块加工过程和模块安装方式等方面的研究，并对储热地板模块的热学特性进行计算与分析。
　　 (2)隔热底板制作，用三层木胶合板为上下盖板，周围用木条封边，中间填充隔热保温材料，对隔热保温材料种类、性能进行筛选，用导热系数测试仪对多种隔热保温材料进行试验，并对试验结果进行优化。
　　 研究结果表明，比例为XB-1/XB-2/TJ(100/50/100)的复合相变材料热含量和导热系数可满足要求。同时以膨胀珍珠岩为载体，用水泥进行定型、封边，解决了相变材料在相变过程中的渗漏等问题，同时该研究成功地设计并制造出复合地板模块样品。地板模块样品用挤塑板做隔热底板的保温材料热损失最少，而热源温度在60-70℃时，地板模块的吸热量最大。通过试验结果分析，对模块结构、隔热材料、相变材料等因素与该复合地板的储能缓释性能的关系进行了探讨。
　　 试验结果证明，该复合地板的储热性能和保温缓释性能良好，可行性高；加工与安装简便。