相变材料及其选择

付英会

（长春工程学院，吉林长春 130012）

相变材料及其选择

付英会

（长春工程学院，吉林长春 130012）

本文介绍了建筑储能节能时常用的相变材料，指出确定相变材料时主要考虑的因素，为进一步研制适用于我国东北地区的相变墙板创造条件。

节能；相变材料；选择

随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对于建筑物舒适性的要求也提高了，相应的建筑能耗占总能耗的比例也提高了。为了降低建筑能耗，减少耗能对环境的破坏，各国都在研究和探讨各种节能的方法，储能节能即是这些方法之一。储能可以利用材料的显热，也可以利用材料的潜热或者说材料的相变。利用材料相变储能时首先要寻找到适合的相变材料。

1 相变材料分类

相变材料总体上可以分为无机和有机两大类。

1.1 无机相变材料

建筑上常用的无机相变材料是盐的水合物。表1列出了部分无机相变材料及其物性参数。

表1 部分无机相变材料及其物性参数

总体上，无机相变材料有如下的优缺点：

优点：单位体积储热能力强；价格便宜，容易获得；相变所需时间短；热传导性好；不易燃。

缺点：相变前后体积变化大；过冷；有相分离现象。

1.2 有机相变材料

有机相变材料主要有石蜡、脂肪酸、聚乙二醇等。表2列出了部分有机相变材料及其物性参数。

总体上，有机相变材料有如下的优缺点：

优点：较大的相变温度范围；凝结时无过冷现象；与传统的建筑材料兼容性很好；化学稳定性好；高的融解热；可循环使用；安全性好。

缺点：热传导性低；单位体积储热能力弱；易燃。

在众多的相变材料中，我们最终要确定所使用的相变材料首先要考虑的因素是相变材料的热物性，如相变温度、相变潜热、导热系数等。热物性的主要测量仪器是差示扫描量热仪。差示扫描量热仪可以测试材料的融化和凝固温度，测量材料的融解热和凝固热等参数。

表2 部分有机相变材料及其物性参数

其次，也要考虑相变材料长期使用的稳定性。要求相变材料在多次循环后保持组分和物性的稳定，也要求相变材料不和建筑材料或容器间发生化学反应。

再次，要考虑建筑物所在地区的气候条件，要考虑利用该相变材料储能节能所使用的季节及温度。

2 结语

在综上考虑这些因素之后，选出大致的范围，再根据相应的仪器进行样本测试，得出相应的参数，为进一步的研究创造条件。

[1]Review on thermal energy storage with phase change: materials,heat transfer analysis and applications.Applied Thermal Engineering 23(2003)251-283.

[2]A review on phase change materials integrated in building walls.Renewable and Sustainable Energy Reviews 15(2011)379-391.

更正证明

作者胡昊清，论文题目为《循环经济下的绿色物流管理探究及建议》，刊发在《河南科技》2014年1月上半月（总第531期），作者姓名应为：胡昊青。

TK513

A

1003-5168(2014)04-0073-01