内嵌管式相变顶板简化传热模型研究

徐 侃，徐新华，严 天

(华中科技大学 建筑环境与能源应用工程系，湖北 武汉 430074)

2018年全国建筑全过程碳排放总量占全国碳排放的比重为42%，能耗总量占全国能源消费总量比重为36%[1-2].减少建筑能耗的一个重要手段就是利用绿色清洁能源如太阳能、地热能等来减少碳排放.而这些清洁能源的利用有很多不同的方式，如传统的使太阳照射墙体，然后墙体向室内传热；或利用太阳辐射加热空气并将其送入室内来取暖[3-4].太阳辐射是间歇式的，还不稳定.如何有效利用白天的太阳辐射并使得这些能量能在全天都能得到应用是一个很值得研究的问题.

相变储能技术是克服太阳辐射间歇性和不稳定性的一个重要手段[5].相变材料在很窄的温度范围内能吸收或释放大量的相变潜热，使得房间温度变化小、热舒适性好，适合在建筑中使用[6-7].相变材料与外墙结合是一种常见的应用方式，白天融化吸收墙体热量，夜晚凝固缓慢放出热量，补偿室内热损失[8].添加了相变材料层的复合屋顶也有一定的蓄热能力，能减少室内能量损失，提升室内热舒适度[9].

直接由太阳照射墙体来实现建筑被动采暖效率较低.在围护结构中嵌入管道通入高温冷水或低温热水，可以大大减少墙体的内外传热，减少建筑负荷，同时也可利用低品位能源提高建筑能效，如内嵌管墙[10]、内嵌管窗[11]等.也有采用室内排风来减少建筑围护结构向室内传热的方式减少室内负荷[12].太……