農(nóng)村能源自維持住宅相變蓄能模塊的研發(fā)與性能研究.pdf

1、能源自維持住宅是一種充分利用建筑節(jié)能技術(shù)和可再生能源技術(shù)實現(xiàn)使用過程零能耗的住宅形式。考慮中國能源嚴重緊缺情況，在無需達到發(fā)達國家過高居住舒適度要求（一年四季保持20～23℃）前提下，能源自維持住宅更適合于農(nóng)村，尤其是偏遠農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用。
　　針對農(nóng)村住宅能源自維持需求，通過對不同地區(qū)采用不同保溫隔熱材料的典型農(nóng)村住宅冷、熱負荷模擬計算及相變蓄能技術(shù)的模塊化設(shè)計，研究開發(fā)了以利用相變蓄能主動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度變化和減小太陽能集熱蓄熱體

2、積和能量損失為目的的相變蓄熱功能模塊及其蓄熱能力測試方法，模擬計算與實驗結(jié)果表明:
　　(1)熱負荷過高是大多數(shù)地區(qū)住宅能耗居高不下的主要原因，采用保溫性能優(yōu)良的外墻結(jié)構(gòu)、屋面板結(jié)構(gòu)可大大降低住宅能耗;寒冷與嚴寒地區(qū)傳統(tǒng)住宅和新型EPS模塊住宅冬季所需日均熱負荷（產(chǎn)熱蓄熱）需求均明顯較高，而在夏熱冬冷地區(qū)，與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)相比，采用新型EPS模塊圍護結(jié)構(gòu)時，其日均冷熱負荷和產(chǎn)能蓄能需求均明顯下降。
　　(2)采用不銹鋼作為容器

3、材料，通過合理結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化，在不銹鋼腔體結(jié)構(gòu)中復合蛇形換熱介質(zhì)管，腔體結(jié)構(gòu)中灌注六水氯化鈣，并通過充填二氧化碳，有效防止不銹鋼銹蝕，研制開發(fā)了多用途通用相變蓄能模塊，可通過相變材料的蓄熱與蓄冷能力，實現(xiàn)夏季室內(nèi)溫度的主動調(diào)節(jié)和冬季洗浴廢水的余熱利用。
　　(3)采用普通鋼作容器材料，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化，形成三腔體復合換熱結(jié)構(gòu)，并以石蠟或八水氫氧化鋇為相變材料，研制開發(fā)了一種太陽能熱水用墻體嵌入式相變蓄能模塊，可實現(xiàn)太陽能產(chǎn)

4、熱與蓄熱的分體式安裝，并減少和有效利用蓄熱過程中的熱量損失。
　　(4)利用能量守恒原理，設(shè)計開發(fā)了相變蓄能模塊蓄熱能力的直接測試方法，避免了采用間接法測試蓄熱能力時，需對模塊進行破拆和報廢等問題，測試結(jié)果表明其實測蓄熱量與理論蓄熱量誤差較小，一般小于5％。
　　(5)夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)和不同地區(qū)新型EPS模塊結(jié)構(gòu)住宅日均冷熱負荷較低，易通過使用太陽能技術(shù)配合相變蓄熱模塊滿足日均能耗需求，但寒冷與嚴寒地區(qū)如北