建筑節(jié)能相變材料儲(chǔ)能效果研究.doc

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1、學(xué)無止境建筑節(jié)能相變材料儲(chǔ)能效果研究摘要：建筑節(jié)能相變材料的儲(chǔ)能效果應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬可將復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為可視化圖形，對實(shí)際的儲(chǔ)能效果研究起到指導(dǎo)作用。文章針對建筑節(jié)能相變材料的儲(chǔ)能效果進(jìn)行分析、計(jì)算機(jī)模擬建筑節(jié)能相變材料儲(chǔ)能效果，利用可視化開發(fā)工具VisualC++與MATLAB混合編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真模擬研究。關(guān)鍵詞：建筑相變材料；儲(chǔ)能效果；計(jì)算機(jī)模擬；可視化1.引言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展及全球能源危機(jī)的日益加劇，怎樣有效利用能源，使建筑能耗降低，增加室內(nèi)熱舒適度，是建筑節(jié)能領(lǐng)域迫切需要解決的新問題。建筑節(jié)能相變材料采用相變調(diào)溫機(jī)理，通

2、過儲(chǔ)能介質(zhì)的相態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)對熱能儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，是建筑節(jié)能領(lǐng)域具有良好發(fā)展前景的一種新型建材。利用計(jì)算機(jī)模擬建筑節(jié)能相變材料的儲(chǔ)能效果，將抽象數(shù)據(jù)以具體可視化的圖形顯示，有利于人們針對建筑節(jié)能相變材料儲(chǔ)能效果的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析與研究。2.建筑應(yīng)用相變材料根據(jù)蓄熱方式的不同，儲(chǔ)能材料可分為三類：潛熱儲(chǔ)能、顯熱儲(chǔ)能和化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)能。相變儲(chǔ)能材料屬于潛熱儲(chǔ)能方式，利用材料自身相變過程中吸熱或放熱來進(jìn)行儲(chǔ)能或釋能的，其材料蓄能密度大、效率高，吸熱或放熱不影響環(huán)境溫度變化，被廣泛用于太陽能利用、廢熱回收、智能空調(diào)建筑物調(diào)

3、溫、控溫、工程保溫隔熱材料等各個(gè)領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，相變儲(chǔ)能材料與傳統(tǒng)的建筑材料相結(jié)合，在生產(chǎn)、施工，尤其是節(jié)能等方面具有很大的優(yōu)越性，因此相變儲(chǔ)能材料的研究和應(yīng)用是推動(dòng)我國建筑節(jié)能深入發(fā)展的新途徑之一。將建筑儲(chǔ)能相變材料摻入到現(xiàn)有的建筑材料，使其具有良好的蓄熱性能。采用相變材料作為建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不但可以減少建筑物負(fù)荷和溫度波動(dòng)，改善室內(nèi)環(huán)境舒適度，而且可以減弱建筑物室內(nèi)和室外之間的熱流波動(dòng)幅度，延遲作用時(shí)間，降低建筑物供暖、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷，節(jié)約能源。3.相變材料儲(chǔ)能效果的計(jì)算機(jī)仿真3學(xué)海無涯學(xué)無止境用計(jì)算機(jī)來模擬建筑節(jié)能

4、相變材料蓄能效果幫助了人們在實(shí)際應(yīng)用中評價(jià)應(yīng)用節(jié)能建筑相變材料的效果。為實(shí)現(xiàn)將儲(chǔ)能效果用計(jì)算機(jī)直觀的進(jìn)行模擬仿真的目的，就需要將抽象化的效果用可視化的圖形表示出來，以便于對建筑節(jié)能相變材料的儲(chǔ)能效果的分析研究。在可視化開發(fā)工具VisualC++程序下調(diào)用MATLAB實(shí)現(xiàn)混合編程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，將MATLAB在數(shù)值計(jì)算、算法設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域的優(yōu)勢與VisualC++應(yīng)用系統(tǒng)集成，主要有三種實(shí)現(xiàn)方式：第一種是利用MATLAB引擎；第二種是利用MATLAB自帶編譯器MCC；第三種是MATCOM轉(zhuǎn)化法。其中，最后一種采用MATCOM轉(zhuǎn)

5、化法的方式，不僅可以生成可讀性好的代碼，而且可以實(shí)現(xiàn)圖形函數(shù)，另外還可以支持M文件編譯過程中的文件嵌套情況，實(shí)現(xiàn)脫離MATLAB環(huán)境。4.實(shí)驗(yàn)測試在可視化開發(fā)工具VisualC++程序與MATLAB實(shí)現(xiàn)混合編程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，將抽象數(shù)據(jù)以具體的可視化圖形表示，用不同顏色的線條表示室外氣溫、使用建筑節(jié)能相變材料的結(jié)構(gòu)室內(nèi)氣溫和未使用建筑節(jié)能相變材料的結(jié)構(gòu)室內(nèi)氣溫，采用MATCOM轉(zhuǎn)化法實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下列表格所示：創(chuàng)建data.m文件，根據(jù)表1和表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)定義時(shí)間t、室外氣溫w、未使用建筑節(jié)能相變材料室內(nèi)氣溫m和使用建筑節(jié)能

6、相變材料室內(nèi)氣溫s。編寫語句：plot（t，w，‘r’,t,m,‘b’，t，s，‘g’）；在VC中利用MFCWizard創(chuàng)建一個(gè)基于對話框工程phase，其面板上添加ID為IDC_BUTTON1按鈕。將data.cpp文件中內(nèi)容拷貝到voidCphaseDlg：：OnButton1（）。在VC中將庫文件和頭文件加入到工程中。在voidCphaseDlg：：OnButton1（）中分別添加初始化類庫調(diào)用函數(shù)“initM（MATCOM_VERSION）”和一個(gè)結(jié)束類庫調(diào)用函數(shù)“exitM（）”。最后運(yùn)行程序，點(diǎn)擊Draw按鈕，即可顯示圖形

7、。5.結(jié)束語3學(xué)海無涯學(xué)無止境伴隨著建筑節(jié)能相變材料的普遍推廣，計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能儲(chǔ)能效果的可視化操作有著廣泛的應(yīng)用前景。建筑物中廣泛應(yīng)用PCM建筑節(jié)能相變儲(chǔ)能材料可以大大減少用于加熱或制冷的幾乎一半電力能源消耗。采用DOE-2與AUTOCAD進(jìn)行智能化集成，將計(jì)算機(jī)模擬繪圖機(jī)制將輸出數(shù)據(jù)以模擬測繪動(dòng)態(tài)圖形顯示。這種建筑節(jié)能相變材料儲(chǔ)能效果利用計(jì)算機(jī)模擬將看不見的效果用實(shí)際可視化的圖形表示，便于分析研究。但在我國建筑節(jié)能計(jì)算機(jī)模擬領(lǐng)域還有很大提升空間，對建筑節(jié)能相變材料儲(chǔ)能效果的計(jì)算機(jī)仿真無疑對建筑節(jié)能起到很大的推進(jìn)作用。參考文件

8、[1]管昌生,徐鵬.建筑相變材料計(jì)算機(jī)模擬應(yīng)用研究展望[J].福建電腦.2007.3[2].趙豐東.相變儲(chǔ)能建筑材料的應(yīng)用與展望[J].新型建材與施工技術(shù).2005.4[3]李志宏.計(jì)算機(jī)模擬在材料研究中的應(yīng)用[J].重