2020年年1月Elsevier旗下期刊Renewable Energy发表了我院于靖华课题组关于外层定型相变屋面(RSPCM)的研究成果(Jinghua Yu*, Qingchen Yang, Hong Ye, Yongqiang Luo, Junchao Huang, Xinhu Xu, Wenji Gang, Jinbo Wang. Thermal performance evaluation and optimal design of building roof with outer-layer shape-stabilized PCM. Renewable Energy,2020,145:2538-2549)。论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位,于靖华老师为论文的第一作者兼通讯作者。
图1 外层相变屋面结构示意图
研究论文提出的外层定型相变屋面是将定型相变材料贴附在混凝土空心板外层。本文采用CFD数值模拟方法研究RSPCM的热性能的影响因素,包括相变材料的相变温度、厚度和相变温度半径。研究结果表明该屋面相变层适宜厚度为30mm,且温度半径应尽可能小;在中国五大气候区中,严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区对应的最佳相变温度分别为31~33 °C, 34~36 °C, 36~38 °C, 34~36 °C, 和29~31 °C,其衰减系数约为0.030,相比普通屋面降低85%以上,屋面内表面最高温度降低3.7℃以上。
以上研究结果可作为优化改良屋面结构在夏季工况下的热性能的参考。
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.08.026