2020年3月Elsevier旗下期刊Renewable Energy刊载了于靖华老师团队有关外层定型相变与内嵌管式通风屋面（VRSP）的最新研究成果（Jinghua Yu*, Kangxin Leng, Hong Ye, Xinhua Xu, Yongqiang Luo, Jinbo Wang, Xie Yang, Qingchen Yang, Wenjie Gang. Study on thermal insulation characteristics and optimized design of pipe-embedded ventilation roof with outer-layer shape-stabilized PCM in different climate zones. Renewable Energy，2020,147:1609-1622）。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 外层定型相变与内嵌管式通风屋面结构示意图
本研究提出的外层定型相变与内嵌管式通风屋面利用外层相变材料（PCM）的相变特性，白天储存热量，晚间通过给屋面内嵌管通风带走热量，提高屋面结构的隔热性能。本文采用CFD数值模拟的方法建立VRSP的三维传热模型，模拟研究了该屋面在中国不同气候区中热工性能的影响因素，包括相变温度，PCM层厚度，通风管道的通风速度。研究结果表明，在严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区相变材料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；适宜厚度分别为25~30mm，25~30mm，30~5mm，25~30mm和20~25mm；合适的通风气流速度分别为1.5~1.9m/s，1.6~2.0m/s，2.1~2.5m/s，1.9~2.3 m/s和1.4~1.8m/s。VRSP在各气候区的夏季典型气象日下的模拟结果中均表现出其可观的节能潜力，通风工况和非通风工况相比，室外通过屋面结构传入室内的热量减少2410.56~300.67 kJ/m2。
本文的模拟研究结果为VSRP在不同气候条件下的应用提供了可靠依据。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.09.115
