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充分利用太陽能和夜間通風冷量等自然能源是降低常規能源消耗進而實現建筑節能的重要途徑。然而。自然能源有著能流密度低、不穩定性和間歇性的特點。需要結合蓄能技術加以利用。相變蓄能是相變材料在近等溫條件下吸收或釋放大量潛熱。可有效儲存并轉移(化)這些自然能源用于建筑采暖空調，節約常規能源。本書主要介紹自然能源結合相變蓄能實現建筑節能的方法和效果。內容包括：概論、相變蓄能建筑圍護結構研究綜述、諧波作用下定形相變材料板的熱特性、直接受益式太陽能相變蓄能建筑熱性能、相變蓄熱一集熱墻式太陽能建筑熱性能、太陽能熱水主動式相變蓄能建筑熱性能、結合夜間通風的相變蓄能建筑調溫特性、自然能源結臺相變蓄能的復合式建筑節能效果，結論與展望等。 《自然能源相變蓄能建筑節能》（作者：周國兵）可供能源、動力、建筑、土木、制冷、暖通空調以及環境保護等專業的科研、教學，設計等人員參考，也可作為相關領域研究牛、高年級本科生的參考教材。
名人/編輯推薦
《自然能源·相變蓄能·建筑節能》由中國建筑工業出版社出版。
目次
第1章概論
1.1自然能源
1.1.1太陽能
1.1.2夜間通風冷量
1.2相變蓄能
1.2.1相變蓄能材料的選擇
1.2.2相變材料穩定性與防火性能
1.2.3相變材料熱物性測試
1.3建筑節能
1.3.1建筑節能三途徑
1.3.2太陽能建筑
1.4自然能源結合相變蓄能實現建筑節能
參考文獻
第2章相變蓄能建筑圍護結構研究綜述
2.1相變蓄能建筑圍護結構的應用形式
2.2相變材料與圍護結構的復合方法
2.3相變蓄能建筑圍護結構的熱性能分析
2.3.1相變墻
2.3.2相變地板
2.3.3相變吊頂和窗
2.3.4相變構件結合夜間通風蓄冷
2.4相變蓄能構件的傳熱強化
2.5定形相變材料制備及其在建筑中的應用研究
2.5.1定形相變材料制備及其熱物性
2.5.2定形相變材料在建筑中的應用研究
參考文獻
第3章諧波作用下定形相變材料板的熱特性
3.1分析方法
3.1.1問題描述
3.1.2數學模型
3.1.3模型求解
3.1.4模型驗證
3.2外擾溫度波作用下的相變材料板熱特性
3.2.1不同建筑材料板熱特性比較
3.2.2相變溫度和潛熱的影響
3.2.3相變材料導熱系數和板厚的影響
3.2.4相變溫度區間的影響
3.2.5內、外表面對流換熱系數的影響
3.3外擾熱流波作用下的相變材料板熱特性
3.3.1相變材料與傳統建筑材料比較
3.3.2外擾熱流波作用下相變材料板特性影響參數分析
3.3.3進一步的討論
3.4內擾溫度波作用下的相變材料板熱特性
3.4.1相變材料與傳統建筑材料比較
3.4.2內擾溫度波作用下相變材料板特性影響參數分析
3.5本章小結
參考文獻
第4章直接受益式太陽能相變蓄能建筑熱性能
4.1問題描述
4.2數學模型與驗證
4.2.1數學模型
4.2.2模型驗證
4.3模擬房間和氣候條件
4.3.1模擬房間
4.3.2氣候條件
4.4影響因素分析
4.4.1相變溫度和潛熱
4.4.2相變材料導熱系數與內表面對流換熱系數
4.4.3相變材料板位置與厚度
4.4.4外墻保溫與墻體材料
4.5定形相變材料與摻混型相變石膏板蓄能效果比較
4.5.1問顳描述與分析方法
4.5.2結果與討論
4.6本章小結
參考文獻
第5章相變蓄熱—集熱墻式太陽能建筑熱性能
5.1相變蓄熱—集熱墻構造與工作原理
5.1.1相變蓄熱—集熱墻構造
5.1.2相變蓄熱—集熱墻工作原理
5.2相變蓄熱—集熱墻式建筑熱性能模擬分析
5.2.1相變蓄熱—集熱墻系統建模
5.2.2CFD求解與驗證
5.2.3冬季工況性能分析
5.2.4夏季工況性能分析
5.3相變蓄熱—集熱墻式實驗房系統
5.3.1實驗房系統構建
5.3.2實驗方法
5.3.3實驗結果
5.4縱向渦發生器強化傳熱的相變蓄熱—集熱墻性能分析
5.4.1問題描述
5.4.2縱向渦發生器工作原理
5.4.3強化傳熱效果分析
5.5本章小結
參考文獻
第6章太陽能熱水主動式相變蓄能建筑熱性能
6.1相變蓄能型熱水地板采暖實驗房
6.1.1實驗房設計基本思想
6.1.2實驗系統組成
6.1.3地板構造層及相變材料
6.2實驗方案與數據處理
6.2.1實驗內容與工況
6.2.2實驗程序
6.2.3數據處理
6.3不同地板構造層采暖房間性能
6.3.1充放熱過程溫度響應
6.3.2充放熱過程房間供熱量
6.3.3循環水流量的影響分析
6.4本章小結
參考文獻
第7章結合夜間通風的相變蓄能建筑調溫特性
7.1問題描述與分析方法
7.1.1問題描述
7.1.2分析方法
7.2蓄冷調溫效果及因素分析
7.2.1相變溫度和潛熱的影響
7.2.2相變材料導熱系數和厚度
7.2.3換氣次數的影響
7.3本章小結
參考文獻
第8章自然能源結合相變蓄能的復合式建筑節能效果
8.1相變蓄能結合太陽能、輔助熱源的復合式采暖節能效果
8.1.1復合式采暖系統描述
8.1.2分析方法
8.1.3復合式采暖系統效能
8.2相變蓄能結合夜間通風、輔助冷源的復合式空調節能效果
8.2.1復合式空調系統描述
8.2.2分析方法
8.2.3復合式空調系統效能
8.3本章小結
參考文獻
第9章結論與展望
9.1研究結論
9.2研究展望
符號表
1.1自然能源
1.1.1太陽能
1.1.2夜間通風冷量
1.2相變蓄能
1.2.1相變蓄能材料的選擇
1.2.2相變材料穩定性與防火性能
1.2.3相變材料熱物性測試
1.3建筑節能
1.3.1建筑節能三途徑
1.3.2太陽能建筑
1.4自然能源結合相變蓄能實現建筑節能
參考文獻
第2章相變蓄能建筑圍護結構研究綜述
2.1相變蓄能建筑圍護結構的應用形式
2.2相變材料與圍護結構的復合方法
2.3相變蓄能建筑圍護結構的熱性能分析
2.3.1相變墻
2.3.2相變地板
2.3.3相變吊頂和窗
2.3.4相變構件結合夜間通風蓄冷
2.4相變蓄能構件的傳熱強化
2.5定形相變材料制備及其在建筑中的應用研究
2.5.1定形相變材料制備及其熱物性
2.5.2定形相變材料在建筑中的應用研究
參考文獻
第3章諧波作用下定形相變材料板的熱特性
3.1分析方法
3.1.1問題描述
3.1.2數學模型
3.1.3模型求解
3.1.4模型驗證
3.2外擾溫度波作用下的相變材料板熱特性
3.2.1不同建筑材料板熱特性比較
3.2.2相變溫度和潛熱的影響
3.2.3相變材料導熱系數和板厚的影響
3.2.4相變溫度區間的影響
3.2.5內、外表面對流換熱系數的影響
3.3外擾熱流波作用下的相變材料板熱特性
3.3.1相變材料與傳統建筑材料比較
3.3.2外擾熱流波作用下相變材料板特性影響參數分析
3.3.3進一步的討論
3.4內擾溫度波作用下的相變材料板熱特性
3.4.1相變材料與傳統建筑材料比較
3.4.2內擾溫度波作用下相變材料板特性影響參數分析
3.5本章小結
參考文獻
第4章直接受益式太陽能相變蓄能建筑熱性能
4.1問題描述
4.2數學模型與驗證
4.2.1數學模型
4.2.2模型驗證
4.3模擬房間和氣候條件
4.3.1模擬房間
4.3.2氣候條件
4.4影響因素分析
4.4.1相變溫度和潛熱
4.4.2相變材料導熱系數與內表面對流換熱系數
4.4.3相變材料板位置與厚度
4.4.4外墻保溫與墻體材料
4.5定形相變材料與摻混型相變石膏板蓄能效果比較
4.5.1問顳描述與分析方法
4.5.2結果與討論
4.6本章小結
參考文獻
第5章相變蓄熱—集熱墻式太陽能建筑熱性能
5.1相變蓄熱—集熱墻構造與工作原理
5.1.1相變蓄熱—集熱墻構造
5.1.2相變蓄熱—集熱墻工作原理
5.2相變蓄熱—集熱墻式建筑熱性能模擬分析
5.2.1相變蓄熱—集熱墻系統建模
5.2.2CFD求解與驗證
5.2.3冬季工況性能分析
5.2.4夏季工況性能分析
5.3相變蓄熱—集熱墻式實驗房系統
5.3.1實驗房系統構建
5.3.2實驗方法
5.3.3實驗結果
5.4縱向渦發生器強化傳熱的相變蓄熱—集熱墻性能分析
5.4.1問題描述
5.4.2縱向渦發生器工作原理
5.4.3強化傳熱效果分析
5.5本章小結
參考文獻
第6章太陽能熱水主動式相變蓄能建筑熱性能
6.1相變蓄能型熱水地板采暖實驗房
6.1.1實驗房設計基本思想
6.1.2實驗系統組成
6.1.3地板構造層及相變材料
6.2實驗方案與數據處理
6.2.1實驗內容與工況
6.2.2實驗程序
6.2.3數據處理
6.3不同地板構造層采暖房間性能
6.3.1充放熱過程溫度響應
6.3.2充放熱過程房間供熱量
6.3.3循環水流量的影響分析
6.4本章小結
參考文獻
第7章結合夜間通風的相變蓄能建筑調溫特性
7.1問題描述與分析方法
7.1.1問題描述
7.1.2分析方法
7.2蓄冷調溫效果及因素分析
7.2.1相變溫度和潛熱的影響
7.2.2相變材料導熱系數和厚度
7.2.3換氣次數的影響
7.3本章小結
參考文獻
第8章自然能源結合相變蓄能的復合式建筑節能效果
8.1相變蓄能結合太陽能、輔助熱源的復合式采暖節能效果
8.1.1復合式采暖系統描述
8.1.2分析方法
8.1.3復合式采暖系統效能
8.2相變蓄能結合夜間通風、輔助冷源的復合式空調節能效果
8.2.1復合式空調系統描述
8.2.2分析方法
8.2.3復合式空調系統效能
8.3本章小結
參考文獻
第9章結論與展望
9.1研究結論
9.2研究展望
符號表
書摘/試閱
PE管嵌入混凝土地板是傳統地板采暖系統的常用形式，考慮到將相變材料板置人地板構造層的實際安裝便利，擬采用沙子替代混凝土作為傳統建筑材料的代表，將PE管十沙子組合布置作為實驗的基本對比形式。
近年來，毛細管網柵作為一種采暖空調末端引起廣泛關注，它具有單位熱交換面積大、溫度均勻、啟動快、占用空間少以及布置更靈活的特點，提高了熱水地板采暖系統的效率。另外使室內溫度更均勻，從而提高了室內熱舒適度。基于這些優點，毛細管網柵可以采用更低的供水溫度，尤其適用于太陽能熱水等低品位能源。毛細管網柵作為采暖空調末端的性能已有一些研究。Balghouthi等通過實驗研究了太陽房中毛細管供暖系統，將毛細管分別埋設在實驗臺地板下干、濕土壤底層，發現濕土壤表面溫度高于干土壤。Koschenz and Lehmann將石蠟和毛細管水系統布置在辦公室和工業建筑的頂棚層，實驗發現石蠟的蓄熱能力高達300 Wh／（m2·d），并且可將頂棚整體厚度控制在5cm以內。傅允準等針對毛細管輻射板的實驗結果表明其供熱能力強，室內溫度響應快，室內溫度場分布均勻。蔣露對毛細管平面空調系統進行了數值模擬，分析了不同毛細管管徑、不同管間距、不同供回水平均溫度、不同的埋深對毛細管網輻射板傳熱性能的影響。但毛細管網柵結合相變材料作為地板采暖末端的研究尚少。
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