夏热冬冷地区双层相变材料墙体热工性能分析

针对在建筑围护结构中使用单一相变材料(phase change material,PCM)不能满足全年节能和舒适度要求的问题,提出将两种不同相变温度的PCM同时填入到多层平壁墙体中,构成双层PCM墙体.采用显热容法对PCM的传热过程进行分析,对数学模型采用有限差分法离散,利用MATLAB软件编程对多种不同结构的双层PCM墙体在典型夏热冬冷地区气候条件下热工性能进行了计算分析.通过衰减倍数,先探索理论上的PCM最佳相变温区,再从实际建筑围护结构使用的PCM中选取热物性参数与理论上最佳值最接近的PCM,将该PCM墙体热工性能与理想的PCM墙体热工性能相比较,结果相差不大.研究表明:两种PCM层位于墙体中间位置时,衰减倍数最大,建筑围护结构内表面温度最稳定,低相变温度PCM在冬季的利用率和高相变温度PCM在夏季的利用率均为0~100%,能够使墙体保持较高的热工性能.

双层相变材料墙体中相变材料最佳摆放位置分析

以多种基础结构墙体的热性能为指标,探讨相变材料(PCM)在墙体中的最佳摆放位置和规律。采用显热容法数学模型,用有限差分法进行离散,用MATLAB对不同基础墙体结构的双层PCM墙体进行计算分析,结果表明当PCM位于墙体正中或稍偏墙体内侧时调温效果最好。