1．目的及意义

经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，使得我国建筑能耗增长迅速。2011年，我国的建筑总面积达469亿m²，建筑总能耗为6.87亿tce，占全国总能耗的19.74%。并且这一占比还在不断增加，建筑节能形势严峻并且潜力巨大，因此建筑节能已成为国家节能规划的重点，建筑节能刻不容缓。相变蓄热技术利用相变材料(Phase Change Materials，PCMs)物相变化进行能量的储存与使用，能有效缓解能量供需双方在空间、时间和强度上的不匹配矛盾，是目前建筑节能领域广受重视的课题。为了防止潜热储能（LHTES）系统在相变过程中熔化的PCM泄漏，提高传热速率，降低PCM与外部环境的反应性，并在相变发生时控制体积变化，微胶囊化可能是最好的解决方案。

A.Jamekhorshid等人总结了用于微胶囊化PCM的技术，提出用于生产微胶囊化相变材料（MEPCM）的最常用方法是界面聚合，悬浮聚合，凝聚，乳液聚合和喷雾干燥。Yusuf AliKara建造了一个带有PCM墙壁的测试室来调查PCM墙壁的热性能。Du#353;ana HALUacute;ZOVAacute;通过实验测量穿过墙壁的热通量并与在ESP-r程序中模拟的模拟结果进行比较,为可用于分析进一步建筑结构的模型提供了基础。

蒙特林等人提出了两个新的目标函数来评估相变材料（PCM）壁的热性能,分析了不同因素对目标函数的影响，如熔化温度，潜热和墙壁中PCM层的位置。李汉越等通过实验研究了不同成分的相变温度，潜热以及形状稳定的相变材料的稳定性，给出了材料中所需的石蜡的临界质量分数，并证明该形状稳定的相变材料是相变壁中使用的理想材料。陈亮等通过差示扫描量热仪（DSC）研究了几种石蜡混合物的相变温度，相变潜热和稳定性，实验结果表明，石蜡混合物的相变温度和潜热随其成分的不同而变化。戴晓丽等以掺有定形相变胶囊(胶囊由高密度聚乙烯/石蜡复合而成)储能墙体作为围护结构的相变房间为对象，模拟了在周期性变化的室外温度边界条件下，相变储能墙体内的传热过程及室内空气的温度响应。柴国荣基于Ansys软件，计算分析了不同厚度石膏基石蜡相变储能材料、不同相变墙体结构和布局的节能降耗性能。张小松等通过研究得出结论：微观封装和定形相变材料的封装效果较好;墙体用相变材料的相变温度一般在20～30℃范围内;相变材料层在墙体内的最优位置并不固定，受相变材料物性、墙体材料以及室内外环境工况的影响。

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2. 研究的基本内容与方案

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相关文献指出，用于MEPCM生产的最常用方法是界面聚合，悬浮聚合，凝聚，乳液聚合和喷雾干燥。墙体材料的相变温度应高于夏季最低日平均温度。一般来说，材料的相变温度应高于夏季日平均气温2℃，所以适合相变材料的相变温度约为20~30℃。相变储能材料越厚，相变墙体内层与室内环境界面温度随外界温度变化幅度越小，能够有效降低室内空调设备的能耗。相变储能材料总厚度一定时，不同的相变墙体结构从节能降耗角度差别不大。相变储能材料位于相变墙体中心位置时的节能效果较偏室内及室外的好。

本文以掺有定形相变胶囊 (胶囊由高密度聚乙烯/石蜡复合而成)储能墙体以及用其作为围护结构的相变房间为对象，通过建立相变房间传热理论模型，模拟不同相变材料分布的墙体传热特性及太阳辐射动态变化对相变储能墙体传热过程的影响。

目前常用的相变材料多数不是纯物质,因此其相变发生在一个温区，且相变材料可能具有多个相变温度点。相关研究表明显热容法与精确解和有限元方法相比，显热容法的计算精度令人满意,在处理多维问题时优势明显；显热容法和焓法进行的对比，表明显热容法更为简便。因此对此类相变问题的求解,选择采用显热容法。

3. 参考文献

[1] Jamekhorshid, A.,Sadrameli, S. M.,Farid, M..A review ofmicroencapsulation methods of phase change materials (PCMs) as a thermal energystorage (TES) medium[J],2014,31:531---542.