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随着人们对能源需求的日益增加,如何高效、合理利用能源已成为人们迫切关心的问题。由于相变贮能材料在其物相变化过程中有大量能量的吸收和释放,可对能量进行贮存,并增加能量利用的实效性,因此在建筑、太阳能、废热、废冷等节能领域中有着广阔的前景。 本文对有机固液相平衡进行了探讨和分析,并且对固液平衡相图、相变潜热和节能效果进行测定,目的在于为固液相变材料的筛选提供一种简单、可行的研究方法。 在实验的研究中,采用步冷曲线法测定了12醇-羧酸系列、部分18烷-羧酸体系、18烷-12醇体系共11组体系的二元固液相平衡关系,同时采用拟二元法测定了18烷-硬酯酸-月桂酸体系的三元固液平衡关系,绘制了这12组体系的T-X相图。测定结果表明,这几组体系均为简单低共熔体系;同时利用差热扫描量热法(DSC)对上面各组体系低共熔点处的相变焓进行了测定。 在实验研究的基础上,通过改进单参数Margules方程并引入新的变量温度,达到了将此方程用于固液平衡计算的目的。利用这种方法,建立了适合醇-羧酸等系列二元体系的单参数Margules方程,本文对醇-羧酸系列等8个二元凝聚体系的单参数Margules方程的参数进行回归,并利用整个实验数据对模型进行了检验,另外,本文利用理想状态模型对一个三元体系18烷-月桂酸-硬酯酸相图进行预测,通过与实验数据进行比较,预测的低共熔温度与实验测定温度较为吻合,其相对误差为0.51%,这将为快速获取多元体系的相变材料提供预测方法。 同时,本文也对相变材料用量及节能效果进行了理论计算,设计组装了用于测试节能效果的实验装置,利用对比实验,分析了相变材料的温度均衡作用,测定了节能效果。实验结果说明,相变材料的加入可减缓温度波动、延长室内舒适温度时间,同时说明,相变材料的贮能过程具有可逆性和连续性。 通过研究确定出可用于建筑节能的相变贮能材料,其相变点在16~28℃,相变热达到或超过180j/g。