62 引言
节
能
ENERGYCONSERVATION
2010年第10期（总第339期）
相变储能在建筑供暖空调领域的应用前景
栾冠侠，刘字峻
（机械工业第六设计研究院，河南郑州450002）
摘要：介绍储能相变材料及其分类，讨论相变材料在建筑供暖空调领域的应用研究。详细介绍作为构变墙体材料和系统相变材料的研究进展，同时对相变材料在建筑供暖空调系统中的应用前景进行展望。
关键调：相变材料暖通空调：相变堵板：储能能力
中图分类号：TU831.3文献标识码：A文章编号：1004-7948（2010)10-0062-03
由于后两种相变方式在相变过程中伴随有大量气体产生，使材料体积变化比较大，因此尽管有
相变材料（PhaseChangeMaterial，简称PCM）具有在相变过程中储能密度大、相变过程温度变化小等特点，既可以缓解能量供求双方在时间、强度和地点上不匹配的矛盾，起到“移峰填谷”的作用、降低空调或供暖系统的运行维护费用，又可以减小建筑物内的温度波动，提高室内舒适度1-3]。因此
在建筑供暖、空调领域具有广阔的应用前景。 1相变储能材料及其分类
相变储能材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力，根据外界环境温度升高或降低相应地改变物理状态，从面实现能量的储存或释放。相变材料根据材料组成不同可以分为无机相变材料、有机相变材料和高分子相变材料。根据相变方式不同，可以分为固-固相变、固-液相变、固-气相变和液-气相变，如图1所示。
材料
显热满热
化学能
因-气周-液减-气周-周
y 有机
共熔单温区
槎合溢区
[石精（悦经混合物商品级分析级
脂肪酸
f
共熔单温区
图1热能储存材料的分类(4]
方方数据
混合益区含水街
很大的相变潜热，但在实际应用中很少被选用。固一固相变材料包括多元醇类和层状钙钛矿类等，其中多元醇类易软化和挥发损失，使用时要用压力容器密封；而层状钙钛矿类相变温度较高，适用于高温范围内的贮能和控温，所以目前研究与应用较多的依然是固-液类相变材料。对于0℃以下的储能，通常使用低熔共晶盐水落液，此类相变材料价格比较低廉。此外，在0℃左右，含有某些添加剂的水溶液也通常被用作相变材料。当水凝固（结冰)时，含有许多孔隙的晶格会在冰中形成，相应冰的体积也较之于水有所增加。加人的添加剂会占据这些孔隙的位置，从而影响到晶格的结构、熔点温度和相变潜热。对于在0~20℃温度范围内，可使用气水合物。气体受压溶解于水中，这些气体分子能够稳定冰中的晶格，同时提高它的熔点温度。对于5~130℃温度范围内的储能，可以使用无机盐水合物及它们的共晶盐混合物。另外，在该温度范围内，广泛被使用的还有石蜡。这是因为石蜡的相变潜热大、化学性能稳定以及易于处理。与共晶盐水合物相比，石蜡有着和二者相似的单位质量储能量，但由于石蜡密度较小，它的单位体积的储能较少。另一类新的、仍处于发展当中的相变材料是乙醇糖，其温度适用范围为90~180℃。对于储能温度在130℃以上，通常使用无机盐类物质及它们的共晶混合物。主要应用于抛物面型太阳能热发电站中的热能储存。
图2所示为典型的相变材料的单位体积相变