无机水合盐相变储能材料在温室大棚中的应用方式研究进展

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1、无机水合盐相变储能材料在温室大棚中的应用方式研究进展摘要相变储能技术应用于温室大棚，在温室节能和优化作物生长环境等方面可发挥重要的作用。本文综述了相变材料在温室大棚中的应用方式，重点对基于无机水合盐相变储能材料的相变墙体和相变蓄热装置2种应用方式进行了评述。指出未来的研究重点是优化相变蓄热装置效率以及开发更高效的应用形式。关键词无机水合盐相变材料；温室大棚；潜热中图分类号TB34文献标识码A文章编号1007-5739(2017)07-0187-02ProgressonInorganicSaltHydrateasPha

2、seChangeMaterialandItsApplicationinGreenhousesYANDong-mao1，2CAIWen-rong1(1ShenyangResearchInstituteofChemicalIndustry，ShenyangLiaoning110021；2StateKeyLaboratoryofFineChemicals，DalianUniversityofTechnology)AbstractTheapplicationofphasechangeenergystoragetechnolo

3、gyingreenhousecanplayanimportantroleingreenhouseenergyconservationandoptimizationofcropgrowthenvironment.Theapplicationsofinorganicsalthydratephasechangematerialsingreenhouseswerereviewed.Inaddition，twoapplicationmodesofphasechangewallandphasechangethermalstora

4、gedevicewereevaluated.Thispaperpointedoutthatthecurrentessentialproblemsinitsapplicationwerethedesignofphasechangethermalstoragedeviceanddevelopmentofmoreefficientformsofapplication.Keywordsinorganicsalthydratephasechangematerial；greenhouse；latentheat?厥掖笈锟山?温度和

5、湿度控制在适宜农作物生长的范围内，用于反季节种植栽培农产品，使农业生产摆脱自然气候的制约，提高农业生产率。为适应严冬的夜晚和酷暑的白天等气候条件，温室大棚内往往配备升温和降温系统，存在高能耗和高运行成本等问题，成为影响设施农业生产效益的瓶颈问题。相变材料在发生相变时能吸收或释放大量的热，与显热储能和化学反应储能材料相比，具有储放热过程近似等温、储能密度大、易于控制等优点，可解决热能供需在时间和空间上的分配矛盾问题，广泛用于提高太阳能、工业余热和谷电等能源的利用率。相变材料用于温室大棚，不仅能够节约常规能源，减少环境污

6、染，而且可提高温室蓄热和保温性能，增加室内温度的自调节功能，有利于优化作物生长环境，提高经济效益，对促进我国现代农业的发展具有重要意义。从20世纪80年代开始，国内外研究用于农业温室中的相变材料主要有无机水合盐类、石蜡类、聚乙二醇（PEG）、有机酸类等［1］。其中，无机水合盐的相变温度为8〜117°C，相变焓值为100〜400kJ/kg，具有相变温度可调、储热密度大、导热系数大、毒性小和价格便宜等优点，是应用于温室大棚的优选相变材料。在此基础上，进行相变储热系统的设计和应用研究，对充分发挥材料性能优势和温室热环境的优

7、化非常重要。国外巴斯夫等公司在相变储能温室建筑环境工程设计研究方面起步较早，技术逐渐成熟。国内研究则处于刚起步阶段，主要发展了相变墙体和相变蓄热装置2种应用方式。本文重点综述了近年来国内外相变材料在温室大棚中的应用形式及存在的问题，并展望了未来发展方向和应用前景。1相变墙体温室北墙的作用是保温蓄热，将相变材料用于北墙构成相变墙体，形成相变墙体蓄热系统，可以减少墙体厚度，提局土地利用率。相变材料在温室北墙的应用方式主要有以下几种：①将相变储能材料浸入到多孔的混凝土中，制成相变混凝土；②将相变蓄能墙体材料涂抹于温室大棚北

8、墙内表面；③将相变材料制成相变砌块，建筑相变保温墙体。王蕊等［2］采用玻化微珠相变保温砂浆和玻化微珠保温砂浆作为蓄热层和保温隔热层，与木工板相结合构成温室的复合围护墙板，可大幅减小墙体厚度，可满足冬暖型温室大棚对室内温度的要求。杨小龙等［3］制备了十二水磷酸氢二钠相变蓄热墙板，建造了后墙结构为“80mm相变蓄热板+40mmX60mmX2.5mm