基于国家节能减排和城市热环境控制的迫切需要，提出在建筑外表利用相变和辐射致冷的隔热节能技术，实现南方炎热地区建筑节能和室内外热环境改善。主要研究内容有:(1)相变与辐射致冷材料选择及制备；（2）材料相变与辐射致冷在气候周期性热作用下的传热机理；（3）材料相变与辐射致冷对空调的节能功效以及对热环境的改善作用；（4）相变与辐射致冷围护结构的热工特性和设计方法。项目研究可揭示建筑外表相变和辐射致冷隔热机理，建立相变和辐射致冷围护结构热工设计新理论和新方法，并有望发展出一种高效隔热、轻质环保、具有气候适应性的新型围护结构，解决我国南方炎热地区长期以来面临的隔热设计问题。项目研究对于我国建筑节能减排、防护气候变暖，以及改善室内外热环境都有重要意义。研究成果主要以正式论文（10～12篇）和专利（1～2项）以及培养人才（硕士生3～6人）三方面体现。

基于国家节能减排和城市热环境控制的迫切需要，项目提出在建筑外表利用相变和辐射致冷的隔热节能技术，实现南方炎热地区建筑节能和室内外热环境改善。项目研究主要内容和成果有：（1）从炎热地区建筑隔热特性出发，收集了我国南方多个典型城市室外气候资料，考察了多种因素对建筑外表相变隔热的影响.（2）从建筑外表周期性热作用出发，建立了基于谐波理论的相变隔热设计理论和方法；基于反应系数法，建立了多重相变温度及材料用量确定的理论与方法。这为相变隔热设计提供了理论指导。（3）对传统建筑材料水泥、膨胀珍珠岩等包覆相变材料工艺过程作了初步探讨；对工业污泥烧制多孔陶粒以及粉煤灰微珠表面镀银的制备工艺进行了初步研究。这为多孔材料封载相变材料打下基础。（4）设计制作了室内周期性热作用装置，申请了专利，并就相变材料在周期性热作用下的传热机理进行了实验研究。（5）考察了现有相变传热各种数值模拟方法，找到了克服基源法和热焓法中迭代求解会出现解的震荡的办法，编制了相关相变传热计算软件，这为相变隔热软件包的开发奠定了基础。（6）项目还对相变隔热相关的其它方面进行研究，主要包括室内外热环境测试和夹帘窗的隔热效果研究，以便为后续相关研究提供对比。(7)项目研究已正式发表相关研究论文16篇，培养了研究生6人，使两位青年教师从中级职称晋升为副高级职称，申请获准专利3项。项目研究基本按计划完成,后续研究将在此基础上补缺和完善。 2100433B

内容简介

《相变材料与相变储能技术》论述了材料相变的原理和材料热力学的基础理论，全面介绍了各种无机、有机、金属和其他复合相变储能材料的成分、物理和化学性质、储热性能及其对容器的腐蚀与防护；同时论述了相变储能技术的原理、特点和研究范围，相变过程传热理论，相变传热的数值分析，储能换热设备及绝热技术的设计计算基础和试验方法。《相变材料与相变储能技术》还比较详细地介绍了相变储能技术在电力调峰、新能源、工业和建筑节能及在家用电器工业上的工程应用的原则、方法和实例，既具有深入的理论，又具有实用的相变材料研制和储能装置设计计算方法。 2100433B

（1）具有合适的熔点温度

例如作为建筑物供储热系统的相变材料，其熔点温度最好为20~35℃。而储冷系统的相变材料的熔点应为5~15℃。

（2）有较大的熔解潜热

可以使用较少的材料存储所需热量。

（3）密度大

存储一定热能时所需耍的相变材料体积小。

（4）在固态和液态中部具有较大比热容

这样除了利用潜热以外，还应利用液体和(或)固体的显热。

（5）在固态与液态(换热器)时具有高的热导率

（6）无偏析，不分层，热稳定性好

（7）热膨胀小，熔化时体积变化小

（8）凝固时无过冷现象，熔化时无过饱和现象

（9）没有或有低的腐蚀性(这是为了采用价格低的容器材料)，危险性小(不产生有毒气体，与工作介质或传热介质不起危险的反应)

在技术方面，相变材料应高效、紧凑、可靠、适用。另外，为了便于商业应用，相变材料还应容易生产，价格低廉。

相变的类型很多，根据相变的某种属性的特征可作粗线条的分类：根据热力学函数可分为一级相变、二级相变；根据对抗涨落的稳定性分为连续相变、非连续相变；根据新相生长时的控制环节，可分为扩散控制的相变和界面控制的相变；根据新相生成时原子迁移的特点，分为有扩散相变（散漫移动式相变）、无扩散相变（行列移动式相变）等。还有，由传质控制的相变，或由传热控制的相变（凝固）等。当然，有些相变不是这样截然划分所能概括的。矿物学家和陶瓷材料科学家在传统上将相变分为重构型相变和位移型相变，前者指相变时将原有的化学键拆开重新结合成新键而构成新晶体，后者则指相变时仅涉及结合键的长度和夹角大小的改变 。2100433B