木质储热地板基材的制备及储放热性能研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LittleE1032
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针对木质地采暖系统存在由于热源温度变化导致房间温度波动较大及能量损耗较大的问题,本研究将储热材料应用于木质地采暖地板中,分别以热处理的白橡木、桦木以及强化地板材料为木质基材,选取膨胀石墨改性石蜡和石蜡微胶囊为储热材料,通过木质基材热处理、储热材料制备与选择、封装等步骤,制备了储热地板基材,并就其储放热性能进行了系统研究。主要结论如下:(1)膨胀石墨含量为3.5%的石蜡复合储热材料,其导热、储热性能较优,导热系数可达到纯石蜡的185.53%;将石蜡制备成微胶囊的形态,可以很好的解决石蜡在储热地板中易泄露的问题,其导热系数达到纯石蜡的64.5%。(2)探究了不同热处理工艺对实木地板基材尺寸稳定性、颜色的影响。经过140℃、保温8h热处理的白橡木和160℃、保温6h热处理的桦木符合当前市场对浅色外观和较好尺寸稳定性的需求,选取其作为实木储热地板的木质基材。(3)得到了可用于试验研究的储热地板基材。储热地板基材在升温储热过程中,储热初期升温较快,为显热储热阶段,在40-50min左右温度开始趋于平稳,为潜热储热阶段,储热后期(70℃供热温度明显)温度又有所上升为显热储热阶段。当供热温度为70℃时,在60min左右接近储热材料相变温度。(4)储热地板基材中心层木质材料温度与储热材料温度相近,但是明显高于无储热材料的地板。随着储热材料添加量的增多,储热材料与无储热材料的地板温差增大,说明储热材料添加量的增加有助于提高放热空间温度,减缓放热速度。(5)储热地板基材的空间放热阶段呈现出一个温度先上升后下降的过程。在初始阶段中,空间温度随着储热地板基材放出的热量而上升,而后随着温差的降低,温度开始下降。供热温度越高,储热材料越多,维持目标温度的时间越长。将储热地板基材的储热材料用量、空间温度、时间长短进行理论回归计算,得到不同储热材料用量、空间温度和放热时间关系的理论公式。(6)储放热过程中储热地板基材储热单元内部温度场的温度分布的实际值和模拟值接近,变化趋势相近,说明储热地板基材放热过程的温度变化情况可以用该模型进行预测。
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