相变材料在装配式复合墙体日光温室中的应用研究

康利改; 王文静; 李永; 郄丽娟; 王易军

河北科技大学学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (03) : 318 -327.

康利改, 王文静, 李永, 郄丽娟, 王易军

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摘要

为进一步提高日光温室墙体的蓄热能力，改善室内热环境，对石蜡-膨胀珍珠岩复合相变材料(paraffin-expanded perlite composite phase change material, PCM-PE)在温室中的应用进行研究。利用TRNSYS(transient system simulation program)建立装配式复合墙体日光温室的模型，用晴天和阴天的实测数据验证模型准确性，利用该模型分析温室的北屋顶、侧墙、北墙等结构内表面分别添加PCM-PE后室内温度的变化和单位成本，及温室北屋顶、侧墙和北墙均添加PCM-PE时的最佳厚度。结果表明：温室不同结构内表面添加PCM-PE均对室内平均温度有明显提升作用，侧墙内表面添加PCM-PE使晴天时室内平均温度提高1.32℃,单位成本最低，为2 094元/℃;北屋顶、侧墙、北墙均添加PCM-PE时，其最佳厚度为50 mm,晴天室内平均温度和北墙平均温度分别提升3.9和3.7℃,阴天分别提升2.2和2.3℃;添加50 mm PCM-PE后，温室墙体传热系数较试验温室降低了15%,热阻提高了9.9%,对维持室内温度、降低温室能耗具有积极作用。分析温室不同结构应用PCM-PE的效果，同时考虑单位成本，可为建造经济性好、蓄热性能强的温室提供参考。