第二章 資料與文獻分析
第二節 蓄熱方式的分類
蓄熱材料的定義是能夠儲存能量的物質（儲存的能量可以用於暖房(heating) 也可用於冷房(cooling)。它包括建築外圍護結構，建築內部的分隔物、傢俱，甚 至連建築室內的空氣也可以看成是蓄熱材料。就蓄熱材料所處的位置來看，可以 分為室外蓄熱材料和室內蓄熱材料。像傢俱和室內的水泥隔間或者樓板，因為它 們沒有直接暴露在室外空氣溫度的作用下，便屬於室內蓄熱材料。相反的，像建 築物的外牆和屋頂等直接暴露在不斷變化的室外空氣溫度的作用下，就屬於室外 蓄熱材料。
根據蓄熱的方式的不同，應用於建築外牆結構進行冷、熱量儲存的方式也有 很多。本報告將按照其主要蓄熱方式來進行闡述。
牆體蓄熱：利用通過牆體進行熱儲存系統研究最多的是特貝朗牆(Trombe Wall)系統，如圖 2-3 所示。這種系統一般是南面安裝透明的玻璃蓋板, 背面是預 製的具有一定厚度的混凝土牆, 牆體外表面塗成深色, 白天吸收太陽輻射。在冬 天通過如圖 2-3(a)的空氣迴路向室內供熱, 同時存儲多餘的熱量，再於夜間向建 築室內散熱。在夏季的空調季節通過如圖 2-3(b)的空氣迴路，利用原本要排出室 外的涼爽空氣，冷卻牆體，減少傳入室內的熱量。
(a)冬天模式 (b)夏天模式
圖 2-3 特貝朗牆的基本原理
(資料來源：本研究繪製)
樓板蓄熱：樓板作為建築組成的一部分也可以用於蓄熱和蓄冷，利用樓板進行 採暖、供冷的工程應用越來越普遍，且樓板材料一般熱容量較大，因此其蓄熱作用 也越來越得到關注。較常見的樓板材料為混凝土，太陽直接照射在地板熱質量上表 面，熱質量升溫與室內換熱並同時儲存熱量。如圖 2-4 所示，其優點為太陽輻射得 熱利用率高，適用於南面窗牆比大的建築。但缺點是太陽照射在地板上表面，熱源 由底部供熱，由於熱質量的熱延遲效果地板過熱不可避免。
圖 2-4 樓板蓄熱形式 (資料來源：本研究繪製)
相變材料蓄熱
相變材料是指隨著溫度變化而改變形態並能提供潛熱的物質。相變材料在發 生相變的過程中，可以吸收環境的熱量,並在需要時間向環境釋放出熱量，從而 達到控制周圍環境溫度的目的。在相變過程時，相變材料將吸收或釋放大量的潛 熱，同時材料自身的溫度在相變完成前後幾乎維持不變。透過在普通建築材料中 加入相變材料,製成具有較高熱容量的輕質建築材料，稱為相變儲能建築材料。
被稱為新一代熱質量的相變儲能建築材料作為一種熱功能複合材料，可將能量以 相變潛熱的形式進行貯存，實現能量在不同時間，空間位置之間的轉換。如圖 2-5 所示，將相變材料應用到現有的建築屋頂結構中，可以大大增加屋頂結構的 儲熱功能。由於相變儲能結構的儲熱作用，穩定了屋頂結構的溫度，建築物室內
和室外之間的熱流波動被減弱，作用時間被延遲，從而減少室內溫度波動，同時 可以降低建築物空調系統的設計負荷，達到節能的目的。
(a) (b)