[论文分享]Research on Energy Consumption Performance of a New Passive Phase Change Thermal Storage Window
📃 基本信息
[论文标题] 《新型被动式相变蓄热窗的能耗性能研究》
[期刊信息] Buildings (2025) | 作者: Cui Y., Zeng C., Zhang H., Zhang H., Li Y.
📌 一句话概括
该研究开发了一种新型被动式相变蓄热窗，通过石蜡相变材料与太阳能面板集成，实现了夏季隔热和冬季供暖的双重功能，并在寒冷地区实际工程中验证了其有效性。
📚 深度总结
本研究针对高寒地区建筑能耗问题，设计开发了一种新型被动式相变蓄热窗系统。该系统集成了相变材料（石蜡）与光伏技术，实现了夏季隔热与冬季供暖的双重功能。研究团队在吉林市东北电力大学东校区进行了为期8个月（7月至次年1月）的现场实验，涵盖了夏季、秋季和冬季三个季节，全面验证了该系统在不同气候条件下的性能表现。
在实验设计方面，研究采用了总重5kg、相变温度为18°C的工业石蜡作为核心相变材料，配合200W太阳能电池板和移动电源组成太阳能相变蓄热系统。对比实验证明，在无相变状态下（夏季环境温度高于18°C），相变窗的隔热效果使实验室与对照室温差保持在约2°C；而在相变状态下（环境温度接近18°C），温差可达6-11°C，表明该系统的实际能量利用率高达80%。
通过Greensville2020和Airpak3.0软件进行的数值模拟与现场测试数据高度一致，进一步验证了该系统的性能。研究发现，在寒冷冬季，通过太阳能电池板加热相变材料可使室内温度提高3-4°C，能量利用率保持在90%左右，显著提升了室内热舒适度。
该系统的创新之处在于集成了光伏模块、光伏储能和相变蓄热窗，不仅可以有效利用太阳能资源，还能通过石蜡的热储存特性调节室内温度，为高寒地区的建筑节能提供了新的解决方案。研究结果也指出，通过降低相变材料的相变温度，可进一步提高系统在冬季应用中的实用性。
本速览仅作研究参考，不替代原文阅读。如需引用，请参考原论文。
🔍 要点追溯
- 研究方法: 现场测试+数值模拟+对比实验
- 适用范围: 高寒地区变电站及一般建筑外窗
- 使用工具: Greensville2020、Airpak3.0软件
- 数据来源: 吉林市实验室实测数据（2025年7月至次年1月）
- 参考标准: JGJ26-2018《寒冷地区居住建筑节能设计标准》