Фазопереходные материалы
Суть фазопереходного материала как источника решения проблем современности. Использование данных материалов непосредственно в наружных ограждениях здания либо в виде аккумулятора, интегрированного в систему отопления, вентиляции и кондиционирования.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.01.2021 |
| Размер файла | 62,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Институт архитектуры, строительства и дизайна
КБГУ им. Х.М. Бербекова
Фазопереходные материалы
Тхазаплижева А.М., студент 3 курс, направление «Строительство»
Нагоева А.О., студент 3 курс, направление «Строительство»
Россия, г. Нальчик
Аннотация
В данной статье рассматривается фазопереходный материал как источник решения проблем современности.
Ключевые слова: материал, аккумуляция, тепло, холод, энергопотребление.
Abstract
This article discusses the phase-transition material as a source of solving the problems of our time.
Keywords: material, accumulation, heat, cold, energy consumption.
Уменьшение теплопоступлений может достигаться не только теплоизоляцией стен или увлажнением фасадов, но и применением фазопереходных материалов (рис.1), аккумулирующих теплоту или холод. Для этих целей фазопереходные материалы используются уже около 30 лет. Эти материалы могут быть органическими, неорганическими или эвтектическими и должны обладать большой скрытой теплотой на единицу массы, диапазоном температур плавления и отвердевания 15-30 °С или даже больше, в соответствии с диапазоном значений наружной температуры в летний период.
Применение фазопереходных материалов для аккумуляции холода или теплоты заключается в использовании данных материалов непосредственно в наружных ограждениях здания либо в виде аккумулятора, интегрированного в систему ОВК. Это позволяет снизить энергопотребление в период пиковой нагрузки.
Рис. 1. «Фазопереходный материал, установленный в стене»
Применение фазопереходных материалов для аккумуляции холода или теплоты заключается в использовании данных материалов непосредственно в наружных ограждениях здания либо в виде аккумулятора, интегрированного в систему ОВК. Это позволяет снизить энергопотребление в период пиковой нагрузки. фазопереходной аккумулятор отопление вентиляция
Фазопереходный материал содержит 52,5-54,1% октана, 43,9-45,5 нонана и остальное - тетрадекан. Техническим результатом является понижение температуры работы фазопереходного теплоаккумулирующего материала. 2 табл.
Изобретение относится к теплоаккумулирующим материалам и может быть использовано для термостатирования объекта в условиях охлаждения или нагрева извне, в частности в медицине для хранения и транспортировки живых тканей и органов, в приборостроении при создании фазопереходных исполнительных датчиков, работающих при низких температурах.
Известен теплоаккумулирующий материал, содержащий, мас.%:
Таблица 1 «% содержание веществ в теплоаккумулирующем материале»
|
Генэйкозан |
3-4 |
|
|
Пальмитиновую кислоту |
1-2 |
|
|
Октадекан |
Остальное |
имеющий температуру плавления 23,5±0,5°С и теплоту плавления 250 кДж/кг (Патент Российской Федерации №2084485, 6 С 09 К 5/06, 20.07.97 Бюл. №22).
Недостатком аналога является слишком высокая температура плавления, что делает невозможным применение в фазопереходных исполнительных датчиках и других теплоаккумуляторах, работающих при низких температурах.
Наиболее близким по технической сущности является теплоаккумулирующий материал на основе предельных углеводородов, содержащий, мас.%: «% содержание веществ в теплоаккумулирующем материале» имеющий температуру плавления 3,8±0,2°С и теплоту плавления 218±0,5 кДж/кг (Патент Российской Федерации .№2084486, 6 С 09 К 5/06, 20.07.97 Бюл. №22).
Таблица 2
|
Генэйкозан |
1,5-7,5 |
|
|
Пальмитиновую кислоту |
1,0-7,5 |
|
|
Тетрадекан |
Остальное |
Недостатком прототипа является слишком высокая температура его плавления. Использование этого материала не возможно для применения в фазопереходных исполнительных датчиках и других теплоаккумуляторах, работающих при низких температурах.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава для использования в качестве фазопереходного теплоаккумулирующего материала при низкой температуре - 65°С.
Техническим результатом является понижение температуры работы фазопереходного теплоаккумулирующего материала.
Технический результат достигается тем, что предложенный фазопереходный теплоаккумулирующий материал, содержащий предельный углеводород-тетрадекан, дополнительно содержит октан и нонан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Таблица 3
|
Характеристика\Компонент |
Октан |
Нонан |
Тетрадекан |
|
|
Плотность (кг/м3) |
702,2 |
717,6 |
762 |
|
|
Вязкость (н*сек/м2) |
0,542 |
0,714 |
0,914 |
|
|
Молекулярная масса (г/моль) |
114,22 |
128,25 |
198,4 |
|
|
Температура плавления °С |
-56,8 |
-53,5 |
5,9 |
|
|
Теплота фазового перехода (кДж/кг) |
181,15 |
120,26 |
227,3 |
|
|
Внешний вид при н.у. |
прозрачная |
прозрачная |
прозрачная |
|
|
жидкость |
жидкость |
жидкость |
«% содержание веществ в теплоаккумулирующем материале»
В таблице №4 приведены физико-химические характеристики компонентов предложенного фазопереходного теплоаккумулирующего материала, которые показывают, что свойства компонентов различаются между собой и только при предложенном соотношении компонентов возможно достичь эвтектическую точку.
Таблица 4 Физико-химические характеристики используемых компонентов
|
Октан |
52,5-54,1 |
|
|
Нонан |
43,9-45,5 |
|
|
Тетрадекан |
Остальное |
Предложенное соотношение компонентов октана и нонана в фазопереходном теплоаккумулирующем материале, содержащем тетрадекан, позволяет получить состав подходящий для использования в фазопереходных исполнительных датчиках, работающих при низких температурах. Кроме того, относительно высокая теплота фазового перехода жидкое - твердое позволяет использовать данный состав как теплоаккумулятор, работающий при низкой температуре - 65°С.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.
Фазопереходный теплоаккумулирующий материал готовят следующим образом.
Расчетное количество октана, нонана и тетрадекана сливают в одну лабораторную посуду и тщательно смешивают. При этом получают прозрачный раствор с характерным запахом предельных углеводородов.
Использованные источники
1. Тодорович Мария, Ким Чен. Тюнинг-контроль строительства / / энергия и здания. 2013. Том. 63.-С.45-50
2. Приложений HVAC. Руководство ASHRAE. Глава 61. 2015.- С.32-36
3. Хаяно Акира. «Численное моделирование для анализа тепловых улучшений».- С.24-28.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Конструктивная схема административного здания. Теплотехнический и влажностный расчёт ограждающих конструкций. Показатели тепловой защиты. Определение мощности, гидравлический расчет системы отопления. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха.
дипломная работа [1003,7 K], добавлен 15.02.2017Выбор расчетных условий и характеристик микроклимата в помещениях, теплотехнических показателей строительных материалов. Определение тепловой мощности системы отопления, расчет теплопотерь через ограждающие конструкции. Расчет воздухообмена в помещениях.
курсовая работа [100,7 K], добавлен 18.12.2009Климатические характеристики района строительства. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания. Определение тепловой мощности системы отопления. Конструирование и расчет системы отопления и систем вентиляции. Расчет воздухообмена.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.12.2010Требования к автономной системе теплоснабжения. Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций. Гидравлический расчет системы отопления, оборудование для нее. Организация и безопасные условия труда на рабочем месте. Затраты на систему отопления.
дипломная работа [670,8 K], добавлен 17.03.2012Анализ климатических данных местности. Характеристика различных систем отопления и вентиляции. Особенности водяного и воздушного отопления в гостиницах и торговых комплексах. Применение тепловых завес. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.
отчет по практике [421,7 K], добавлен 15.03.2015Разработка проекта системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для здания "спальный корпус". Расчет теплотехнических показателей для наружной стены, окон и дверей. Гидравлический расчет системы отопления, подбор водоструйного элеватора.
курсовая работа [420,7 K], добавлен 19.02.2014Общие сведение об объекте строительства и его местоположении. Расчет теплопотерь помещения через ограждающие конструкции. Конструирование системы отопления. Расчет отопительных приборов для малоэтажного жилого здания. Система естественной вентиляции.
курсовая работа [38,0 K], добавлен 01.05.2012Особенности "умного дома", представляющего собой интеллектуальную систему, которая объединяет электрические приборы посредством линии управления. Интеграция систем управления: отопления, вентиляции и кондиционирования, сигнализации, контроля доступа.
презентация [500,1 K], добавлен 21.05.2012Климатические характеристики района строительства. Расчетные параметры воздуха в помещениях. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций гражданского здания. Определение теплопотерь. Конструирование и расчет систем отопления и вентиляции.
курсовая работа [208,2 K], добавлен 10.10.2013Теплотехнический расчет наружных ограждений. Определение тепловой характеристики здания. Составление локальной сметы. Основные технико-экономические показатели строительно-монтажных работ. Анализ условий труда при выполнении сантехнических работ.
дипломная работа [314,4 K], добавлен 11.07.2014Характеристики и особенности VRV и VRF систем Daikin. Схемы мультизональной системы кондиционирования воздуха. Системы вентиляции и фильтрации воздуха. Схема вентиляции кухни и санузлов жилого дома. Система кондиционирования Daikin Super Multi Plus.
отчет по практике [774,8 K], добавлен 11.11.2012Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций, теплопотерь здания, нагревательных приборов. Гидравлический расчет системы отопления здания. Выполнение расчета тепловых нагрузок жилого дома. Требования к системам отопления и их эксплуатация.
отчет по практике [608,3 K], добавлен 26.04.2014Теплотехнический расчет ограждающих конструкций - наружных стен, пола, световых и дверных проемов, чердачного перекрытия. Расчет теплопотерь и воздухообмена, тепловой баланс помещений. Расчет системы вентиляции и трубопроводов системы отопления здания.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.08.2013Определение параметров однотрубной системы отопления с нижней разводкой. Гидравлический и тепловой расчет приборов лестничной клетки, коэффициента местного сопротивления. Параметры водоструйного элеватора. Определение показателей естественной вентиляции.
курсовая работа [530,3 K], добавлен 28.04.2014Проектирование систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в гражданском помещении на примере здания комплексного центра просвещения, культуры и спорта в г. Новосибирске. Расчет параметров для создания заданного микроклимата в помещении.
курсовая работа [394,6 K], добавлен 20.02.2011Теплотехнический расчет перекрытия пола первого этажа, наружных стен и утепленного чердачного перекрытия. Описание проектируемой системы отопления. Расчет теплопотерь через наружные ограждения. Гидравлический расчет системы отопления и вентиляции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.02.2015Расход воздуха для производственных помещений. Расчет системы водяного отопления. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Аэродинамический расчёт приточной механической системы вентиляции. Расчет воздухообмена в здании. Подбор, расчет калорифера.
курсовая работа [419,4 K], добавлен 01.11.2012Сведения о нормативной базе и основным требованиям по энергосбережению в строительстве. Энергоэффективные схемные решения систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Оснащение зданий и сооружений приборами учета используемых энергетических ресурсов.
реферат [26,9 K], добавлен 07.05.2017Особенности проведения теплотехнического расчета наружных ограждений и стены. Анализ системы отопления: характеристика и конструирование. Определение диаметров трубопроводов основного циркуляционного кольца. Процесс конструирования системы вентиляции.
курсовая работа [655,3 K], добавлен 08.12.2011Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Сопротивление теплопередаче наружных стен, чердачного покрытия, перекрытий над подвалом, наружных дверей и ворот, заполнений световых проемов. Аэродинамический расчет систем вентиляции жилого здания.
курсовая работа [196,4 K], добавлен 26.09.2014
