CN110986390B - 一种基于太阳能相变蓄热的调温装置及运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于太阳能相变蓄热的调温装置及运行方法。本装置由集热模块、调温模块和双层蜂窝透明塑料膜组成。集热模块包括厚度分别为2cm和1cm的保温箱体和保温垫层、以及双层中空玻璃。调温模块包括涂黑铝箔袋封装的相变材料、固定卡槽和金属支架；相变材料夹于支架的两块蜂窝铝板中间，厚度2cm。调温模块可放入集热模块中蓄热。大棚薄膜由双层蜂窝透明塑料膜制成，顶部和侧面的蜂窝直径分别为6mm和8mm。相对于常规电采暖设备，该装置可充分利用太阳能来提高棚内夜间空气温度，有效防止南方冬季大棚内植物冻死、保证植物正常生长，工作安全可靠，实现节能减排目标。采用模块化组合和标准件设计，结构简单，适宜推广使用。

Description

一种基于太阳能相变蓄热的调温装置及运行方法
技术领域
本发明属于新能源利用技术领域，涉及一种基于太阳能相变蓄热的调温装置及运行方法，该装置简单、节能环保、安全可靠、运行方法简便且效果显著，采用该装置及运行方法能明显提高南方温室大棚冬季夜间棚内温度。
背景技术
塑料大棚为完全用塑料薄膜作为覆盖材料的大型拱棚，常用做南方冬季蔬菜的保温和越冬栽培。南方冬季棚温偏低，特别是夜间温度非常低，即使是晴朗的夜间都可低至-5℃至5℃左右，常使蔬菜生长遭受低温危害，导致蔬菜减产，甚至一夜间冻死绝收。
当前南方普遍采用的大棚冬季夜间保温方式为覆盖无纺布、草苫等材料，但效果非常有限。极少数条件优越的大规模“植物工厂”会采用热水锅炉加热、热风炉加热、电加热、电热泵加热等方式维持植物生长温度，但存在安全隐患、占地规模较大且不便于管理、易造成环境污染、保温投入和运行成本高、维护复杂等问题。
双层薄膜大棚也是南方塑料大棚保温的另一主要方式，但内外两层大棚之间的距离通常有半米到1米，存在大空间自然对流，大大降低了空气夹层的隔热性能；尤其当封闭空间的密封性较差时，换热作用更为强烈，保温效果甚微。
因此，亟需一种安全、节能环保、高能源利用率、低成本、操作简单的装置来改善南方塑料大棚夜间热环境，提高温室生产效益。
通过相变材料蓄放热可以充分利用太阳能进行大棚供暖。当前相变材料均用于北方日光大棚，可以将其涂抹在大棚墙体上进行蓄放热。但是南方塑料大棚没有墙体，采用何种装置存放相变材料，使之能进行高效的蓄放热，并采取合理的运行方法，有效提高冬季大棚温度，是一个难题。
相变材料的放置方式直接影响其传热效率，而相变材料质量和运行方法直接影响大棚夜间升温效果。通过实验及计算发现，只是简单的将相变材料放于大棚内或大棚骨架内，会导致以下几种可能性：
（1）因相变材料的导热系数小，又有农作物阻挡和遮蔽，通常很难进行有效集热、蓄热和放热；
（2）如相变材料的用量不合理、或没有合理的控制装置和设备准确控制其蓄放热，白天大棚内温度不降反升，在冬季晴天时可达30℃以上; 而热量在白天全部释放，导致晚上根本达不到供暖效果；
（3）南方大棚的塑料膜传热系数太大，热量会在1-2小时之内迅速释放到大棚外部，也无法达到整个夜间保温的效果；
因此亟需发明一种太阳能相变蓄放热调温装置，将装置模块化，可方便置于棚内田埂间，并制定科学合理的运行方法，使其在南方冬季典型气候条件下能有效调节冬季夜间大棚内温度。
发明内容
针对当前南方塑料大棚冬季夜间温度低导致作物减产甚至绝收、而当前常用的加温方法存在安全隐患、占地规模较大且不便于管理、易造成环境污染、保温投入和运行成本高、维护复杂等诸多问题，提出一个利用太阳能和相变材料来有效调节南方大棚冬季夜间温度的模块化装置和运行方法，本发明将新能源、新材料应用于农业温室南方塑料大棚夜间热环境控制。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种基于太阳能相变蓄热的调温装置及运行方法，该装置包括集热模块、可移动的调温模块和大棚薄膜；
所述集热模块为由塑料外壳、保温板、保温垫层和双层中空玻璃组成的长方体；所述保温板材料为聚苯乙烯泡沫（EPS），厚度为20mm，保温垫层材料为聚苯乙烯泡沫（EPS），厚度为10mm；
所述可移动的调温模块由相变材料、涂黑铝箔袋、顶部固定卡槽、底部固定卡槽和金属支架构成；通过顶部固定卡槽和底部固定卡槽将两块蜂窝铝板固定于带有滚轮和斜撑的金属支架中；所述相变材料封装于涂黑铝箔袋中，并将涂黑铝箔袋夹于两块蜂窝铝板中间；所述两块蜂窝铝板的间距为2cm，即袋装的相变材料厚度控制在2cm；蜂窝铝板的蜂窝处为镂空结构；可移动的调温模块包含6个相同的金属支架。
所述相变材料选用两种不同的组成成分：其中第一种体积分数为石蜡70%、脂肪酸22%和十四醇8%；第二种体积分数为Na2SO4·10H2O 82%和NH4Cl 18%；根据大棚内部温度高、外围温度低的温度分布特征，基于“温度梯级利用”的思想，将石蜡体系相变材料放置在大棚中部位置，将十水硫酸钠体系相变材料放置在大棚外围位置。相变材料白天进行太阳能蓄热，晚上放入大棚进行放热。
所述大棚薄膜由双层蜂窝透明塑料膜制成，在大棚顶面双层蜂窝透明塑料膜的蜂窝直径为6mm，在大棚四个侧面双层蜂窝透明塑料膜的蜂窝直径为8mm；膜间为圆形蜂窝，内充空气，空气层厚度为10mm。
针对南方典型塑料大棚，夜间棚内逐时温度达到10℃（植物正常生长所需要的最低适宜温度）需要的可移动的调温模块的最小数量依据下式计算：
y = （0.1343Te2 - 4.1649Te + 21.903）×L/10
其中，y为所需的调温模块的数量，Te为室外夜间平均温度（-6≤Te<7），L为大棚长度。若计算结果为小数，采用进位的方法取整。室外夜间平均温度超过7℃时，无需放置调温模块。
进一步地，所述第一种相变材料导热系数为0.2W/(m·K)，有两个结晶阶段，第一个结晶阶段结晶相变初始温度为16.77℃，峰值温度为14.68℃，终了温度为9.72℃，结晶热为108.90J/g。第二个结晶阶段结晶相变初始温度为6.96℃，峰值温度为5.50℃，终了温度为2.34℃，结晶热为25.00J/g；第二种相变材料的结晶相变温度为9-10℃，结晶热为157.8J/g。进一步地，所述集热模块为长×宽×高尺寸为3300mm×500mm×130mm的保温箱体；保温箱体由塑料外壳和厚度为20mm，材料为聚苯乙烯泡沫（EPS）的保温板粘合而成；保温箱体的顶面保温盖层180°自由打开和闭合；保温盖层打开后露出双层中空玻璃，双层中空玻璃内充空气；保温箱体的侧板可以打开，用于放置和取出调温模块。保温箱体底板上额外敷设一层保温垫层，所述保温垫层为EPS保温板，厚度为10mm, 长×宽为3260mm×460mm。
进一步地，所述可移动的调温模块中的金属支架，每个金属支架由两块长×宽尺寸为500mm×380mm，厚度为2mm的蜂窝铝板构成，蜂窝内边长为22mm；蜂窝铝板外框通过两块长×宽尺寸为540mm×20mm，厚度为2mm以及两块长×宽尺寸为420mm×20mm的铝条拼接而成；每个支架上下安装长度为200mm，最大开口为40mm的顶部固定卡槽和底部固定卡槽，底部安装有直径为30mm的滚轮，滚轮中轴焊接于金属支架上；支架左右两侧另设200mm长的斜撑，斜撑可打开和收起，打开时可维持支架的竖直放置。
进一步地，所述可移动的调温模块中，涂黑铝箔袋长×宽×高尺寸为500mm×20mm×380mm，涂黑铝箔袋厚度为2.4mm，每袋可装3kg相变材料；涂黑铝箔袋的两端由热压封口，并将涂黑铝箔袋的封口通过顶部固定卡槽和底部固定卡槽夹于金属支架上；顶部固定卡槽和底部固定卡槽可取下，以便装相变材料的涂黑铝箔袋放入金属支架中。
一种基于太阳能相变蓄热的调温装置及运行方法，该方法包括以下步骤：
（1）在太阳升起后，将集热模块放置于阳光下，打开保温盖层，并将可移动的调温模块水平置于集热模块中；
（2）待相变材料完全融化后，将集热模块的保温盖层关闭；
（3）太阳落山后，将可移动的调温模块从集热模块中取出，竖直置于塑料大棚中释放白天贮存的热量；其中石蜡体系相变材料放置在大棚中央，十水硫酸钠体系相变材料放置在大棚内部靠近外围的地方；直至第二天太阳升起后取出，放置于集热模块中。
本发明的有益效果：
1、针对电加热等常规温室大棚供暖方法存在的安全隐患、占地规模较大且不便于管理、易造成环境污染、保温投入和运行成本高、维护复杂等问题，该发明简单易操作、安全、节能环保，成本低廉，且为模块化制作，可以根据温室大小及所需控制的温度，根据上述方法自行增减模块，操作简单。
2、针对将相变材料放入大棚骨架等现有方式存在不能有效蓄放热、不能有效控制大棚内温度等问题，本发明能明显提高南方塑料大棚在冬季夜间的空气温度，节能率高，提高作物收益。因此，该装置是集新能源、新材料、热环境优化等于一体的农业生产设施关键应用技术发明。
附图说明
图1为集热模块保温盖层打开的示意图；
图2为集热模块剖面图；
图3为调温模块位于集热模块内的剖面图；
图4为可移动的调温模块示意图；
图5为可移动的调温模块剖面图；
图6为双层蜂窝塑料薄膜结构示意图；
图7为双层蜂窝塑料薄膜安装位置图；
图8为集热模块侧面外表面平均温度与侧面EPS保温层厚度的关系图；
图9为集热模块底面外表面平均温度与底面EPS保温层厚度的关系图；
图10为相变材料不同厚度时的棚内空气温度曲线图；
图中，1.塑料外壳；2.保温板；3.保温垫层；4.双层中空玻璃；5.保温盖层；6.保温箱体的侧板；7.相变材料；8.涂黑铝箔袋；9.顶部固定卡槽；10.底部固定卡槽；11.滚轮；12.金属支架；13.斜撑；14. 双层蜂窝膜。
具体实施方式
现结合附图，对本发明做进一步的说明：
如果白天将相变材料直接放入大棚内，相变材料的用量过少，热量白天释放，棚内温度不降反升，而晚上无法升温；同时因植物遮挡，无法有效蓄热；此外，大棚内空间有限，也极大限制了相变材料的放置数量和方式。因此设计并制作了南方塑料大棚冬季夜间热环境调节装置，并给出其运行方法。
本发明提供的一种基于太阳能相变蓄热的调温装置及运行方法，该装置包括集热模块、可移动的调温模块和大棚薄膜；
如图1-图3所示，所述集热模块为长×宽×高尺寸为3300mm×500mm×130mm的长方体保温箱体；保温箱体由塑料外壳1和材料为聚苯乙烯泡沫EPS的保温板2粘合而成；保温箱体的顶面保温盖层5可以根据集热或保温的需要，180°自由打开和闭合，保温盖层5打开时可以使放置于内的相变材料有效吸热，关闭时又可以有效防止收集的热量散失于空气与土壤；保温盖层5打开后露出双层中空玻璃4，双层中空玻璃4内充空气，中空玻璃长3280mm，宽480mm，厚度为5 mm +9 mm Air+5mm。双层中空玻璃具有对保温箱体外部太阳辐射的高透过性和对内部长波辐射的低透性，可以充分吸收太阳辐射，使相变材料有效蓄热；保温箱体的侧板6可以打开，用于放置和取出调温模块。因调温部件水平位于集热部件中，保温箱体底板上额外敷设一层保温垫层3，所述保温垫层3为聚苯乙烯泡沫EPS保温板，该保温垫层3可以自由更换，主要防止袋装相变材料泄露损坏保温箱体。经过模拟计算分析，保温箱体的保温板2最佳厚度为20mm，保温垫层3的最佳厚度为10mm。
如图4-图5所示，所述可移动的调温子模块包含6个相同的金属支架12，每个金属支架12由两块长×宽尺寸为500mm×380mm，厚度为2mm的蜂窝铝板构成，蜂窝铝板的蜂窝处为镂空结构，蜂窝内边长为22mm；蜂窝铝板外框由两块长×宽尺寸为540mm×20mm，厚度为2mm以及两块长×宽尺寸为420mm×20mm的铝条拼接而成；每个支架上下安装长度为200mm，最大开口为40mm的顶部固定卡槽9和底部固定卡槽10；通过顶部固定卡槽9和底部固定卡槽10将两块蜂窝铝板固定于金属支架12中；具有相同刚度的蜂窝铝板单位面积重量仅为铝板的1/5，钢板的1/10。芯层分布在整个板面内，不易产生剪切，使板块更加稳定，更抗弯挠和抗压，有不易变形、平直度好的特点，并具有良好的附着力和耐候性。调温子模块中蜂窝铝板的设计，可保证相变材料7在融化的情况下，依然保持固定的厚度，从而有助于向大棚内有效放热。底部安装有直径为30mm的滚轮11，滚轮11中轴焊接于金属支架12上，便于调温模块移动；因调温模块需竖直放置在大棚的田垄中，因此支架左右两侧另设200mm长的斜撑13，斜撑可打开和收起，打开时可维持支架的竖直放置。
在可移动的调温模块中，采用袋装是放置相变材料的合适方式。相变材料融化和凝固时会有一定的体积变化，采用袋装可使相变材料和袋之间空气层最小，传热更加充分，铝箔袋可让相变材料充分进行热传导，从而有效吸放热；实验表明，铝箔袋只有在涂黑的情况下，在南方冬季白天的典型气象条件下才能使相变材料充分融化，因此，相变材料由涂黑铝箔袋封装。涂黑铝箔袋8长×宽×高尺寸为500mm×20mm×380mm，涂黑铝箔袋8厚度为2.4mm，每袋可装3kg相变材料；涂黑铝箔袋8的两端由热压封口，并将涂黑铝箔袋8的封口通过顶部固定卡槽9和底部固定卡槽10夹于金属支架12上；顶部固定卡槽9和底部固定卡槽10可取下，以便装相变材料7的涂黑铝箔袋8放入金属支架12中。
根据大棚内不同位置的温度分布不同，所述两种相变材料7的结晶相变温度也不一样，其中石蜡体系相变材料的结晶相变峰值温度为14.68℃和5.5℃，十水硫酸钠体系相变材料的结晶相变温度为9-10℃。根据大棚内部温度高、外围温度低的温度分布特征，基于温度梯级利用的思想，将石蜡体系相变材料放置在温度高的大棚中部位置，将十水硫酸钠体系相变材料放置在温度低的外围位置。
为了确定相变材料的合理集热方式，通过多次实验表明，将相变材料白天放置于棚外集热模块中蓄集太阳能，是集热效果最好也方便有效控制蓄放热的适宜方式。
为确定相变材料放热的最优厚度，结合模拟结果和实际操作的可行性，得出20mm是相变材料有效放热的最佳厚度。因此，采用两面蜂窝铝板维持袋装相变材料厚度为2cm。
如图6-图7所示，所述大棚薄膜由双层蜂窝透明塑料膜14制成，为圆形蜂窝，内充空气，空气层厚度为10mm；在大棚顶面的蜂窝直径为6mm，在大棚四个侧面的蜂窝直径为8mm；塑料膜具有对大棚外部太阳辐射的高透过性和对内部长波辐射的低透性，白天充分吸收太阳辐射。同时双层蜂窝膜可以明显减小空气的对流和辐射，传热系数小，可以明显减少大棚内部热量向外传递。
针对南方城市冬季夜间的天气，建立双层蜂窝膜、相变材料、土壤等各个组成部分的一维非稳态导热微分方程、以及棚内空气温度的能量平衡方程，通过有限差分法进行离散化，利用MATLAB 2015b进行编程求解，得到在保证夜间大棚内温度最低达到10度的情况下，室外夜间空气温度以及相变材料质量之间的关系，利用SPSS软件回归，得到夜间棚内逐时温度达到10℃（植物正常生长所需要的最低适宜温度）需要的可移动的调温模块的最小数量的公式如下：
y = （0.1343Te2 - 4.1649Te + 21.903）×L/10
其中，y为所需的调温模块的数量，Te为室外夜间平均温度（-6≤Te<7）, L为大棚长度。若计算结果为小数，采用进位的方法取整。室外夜间平均温度超过7℃时，无需放置调温模块。
实施例：为确定集热模块保温箱体的最佳厚度，利用多物理场仿真软件COMSOLMultiphysics [5.4.0.225, COMSOL Inc., Stockholm, Sweden]对文中所述尺寸的调温模块与室外环境的瞬态换热过程进行模拟，以确定调温模板保温层的最佳厚度。利用集热模块在一个蓄热周期内的外表面平均温度来评价集热装置的保温性能，即外表面平均温度越高，集热模块的保温性能越差。以杭州的冬季室外气候为例，图8与图9给出了逐步增加调节装置侧面（或底面）保温层厚度时侧面（或底面）外表面平均温度的变化过程。由图8与图9可以看出，当模块侧面和底面保温层厚度分别增加到20mm-30mm时，外表面温度几乎不随保温层厚度增加而降低。因此，保温箱体由塑料外壳和厚度为20mm，材料为聚苯乙烯泡沫（EPS）的保温板粘合而成；在底面保温板上再增设10mm保温垫层，可以自由更换，主要防止袋装相变材料泄露损坏保温箱体。
实施例：为了确定相变材料的合理集热方式，制作实验大棚和对照大棚的缩尺寸试验台（尺寸均为长度为2m，跨度1.5m，高0.8m）进行对比实验（可排除实际情况下各种影响因素的干扰），实验大棚内放置相变材料，对照大棚内不放置相变材料。在杭州郊外的农田，分别尝试了透明塑料袋封装和涂黑铝箔袋封装，且白天放置于大棚内吸热的两种方式，对比两个大棚内的温度变化情况。
相变材料在09:00即放入实验棚中，16:00取出，对应的室外空气温度为5.0~12.0℃（属于冬季室外气温比较高的天气），天气状况为晴天，采用15kg由0.24mm厚的PE透明封装袋装相变材料、白天竖直放置在实验大棚两侧内部的方式。透明袋装相变材料部分融化，相变材料利用率低。因相变材料导热系数非常小，凝固状态时的白色表面对太阳辐射的吸收率低，棚内密封导致棚内空气和相变材料表面对流换热系数低，同时棚内空气温度和相变材料相变温度相近，没有充分的热量传递给相变材料使其融化，且普通大棚和塑料大棚内的温度相差不大。由此可见，即使在室外气温比较高的冬季晴朗的天气，相变材料也较难完全融化，因此，采用透明封装相变材料不合适。
相变材料在09:00即放入实验棚中，16:00取出，对应的室外空气温度为2.5℃~9.5℃（属于室外温度比较低的典型冬季天气），天气状况为晴天。将透明封装袋装替换成0.24mm厚的涂黑铝箔袋装，白天放置于大棚内部吸热。虽棚内仍密封，棚内空气和相变材料表面对流换热系数低，但封装袋的黑色表面对太阳辐射的吸收率高，相变材料在太阳辐射的作用下完全融化，相变材料温度升高，并将热量传递给棚内空气，相变大棚内温度不降反升，中午时最高温度可以达到32℃。由此可见，即使在室外气温比较低的典型冬季气候下，白天将涂黑铝箔袋封装相变材料放置于大棚内，大棚温度也可以达到32℃；那么对于整个冬季，如将相变材料白天均放入棚内，将会导致冬季的大部分时间内，白天棚内温度超过植物的适宜生长温度，故也不建议白天放置于大棚内。
综合上述结果，最终确定将相变材料用涂黑铝箔袋封装，白天放置于棚外集热模块中蓄集太阳能。
实施例：为确定相变材料放热的最优厚度，以跨度为8m，长度为10m，高度为3.2m的南方典型塑料大棚为对象GP-825，建立双层蜂窝膜、相变材料、土壤等各个组成部分的一维非稳态导热微分方程、以及棚内空气温度的能量平衡方程，通过有限差分法进行离散化，利用MATLAB 2015b进行仿真模拟，得到在杭州市冬季室外夜间平均温度为2℃的典型天气下，夜间布置相同质量的相变材料时，不同相变材料厚度所对应的大棚内温度变化。相变材料组合方式如表1所示，结果如图10所示，组合方式1~4棚内空气温度递减，即相变材料厚度越厚、棚内空气温度越低。综合考虑放热效果以及实际的可操作性，可得出20mm是相变材料有效放热的最佳厚度。因此，20mm是相变材料有效放热的最佳厚度。因此，涂黑铝箔袋的长×宽×高尺寸为500mm×20mm ×380mm，采用两面蜂窝铝板维持袋装相变材料厚度为2cm最为合适。
表1相变材料组合方式
组合方式1 组合方式2 组合方式3 组合方式4
相变模块厚度（cm） 2 4 8 10
调温模块数量（个） 14 7 4 3
实施例：针对跨度为8m，长度为10m，高度为3.2m的南方典型塑料大棚GP-825，以及杭州冬季夜间的天气， 当夜间平均气温为2℃时，根据文中公式计算，塑料大棚内所需的调温模块数量为14个，可使棚内夜间逐时温度达到10℃，保证植物的正常生长。
因此，本装置简单、节能环保、安全可靠、运行方法简便且效果显著，该装置及运行方法均能明显提高南方温室大棚冬季夜间棚内温度。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于太阳能相变蓄热的调温装置，其特征在于，该装置包括集热模块、可移动的调温模块和双层蜂窝透明塑料膜；所述集热模块为一长方体，由塑料外壳(1)、保温板(2)、保温垫层(3)和双层中空玻璃(4)组成；所述保温板(2)材料为聚苯乙烯泡沫(EPS)，厚度为20mm，保温垫层(3)材料为聚苯乙烯泡沫(EPS)，厚度为10mm；
所述可移动的调温模块包括相变材料(7)、涂黑铝箔袋(8)、顶部固定卡槽(9)、底部固定卡槽(10)和金属支架(12)；所述相变材料(7)封装于涂黑铝箔袋(8)中，并将涂黑铝箔袋(8)夹于两块蜂窝铝板中间，通过顶部固定卡槽(9)和底部固定卡槽(10)将两块蜂窝铝板固定于金属支架(12)中；所述两块蜂窝铝板的间距为2cm，即袋装的相变材料厚度控制在2cm；蜂窝铝板的蜂窝处为镂空结构；可移动的调温模块包含6个相同的金属支架；每个金属支架(12)带有滚轮(11)和斜撑(13)，方便支架移动及固定；
太阳升起后，所述集热模块放置于阳光下，打开保温盖层(5)，并将可移动的调温模块水平置于集热模块中；待相变材料完全融化后，将集热模块的保温盖层(5)关闭；太阳落山后，将可移动的调温模块从集热模块中取出，竖直置于塑料大棚中释放白天贮存的热量；直至第二天太阳升起后取出，放置于集热模块中；
所述相变材料(7)根据大棚内的温度分布选用两种不同的组成成分：其中第一种相变材料体积分数为石蜡70％、脂肪酸22％和十四醇8％；第二种相变材料体积分数为Na2SO4·10H2O 82％和NH4Cl 18％；根据大棚内部温度高、外围温度低的温度分布特征，基于“温度梯级利用”的思想，将石蜡体系相变材料放置在大棚中部位置，将十水硫酸钠体系相变材料放置在大棚外围位置；
所述双层蜂窝透明塑料膜(14)作为大棚薄膜，在大棚顶面双层蜂窝透明塑料膜(14)的蜂窝直径为6mm，在大棚四个侧面双层蜂窝透明塑料膜(14)的蜂窝直径为8mm。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能相变蓄热的调温装置，其特征在于，所述第一种相变材料导热系数为0.2W/(m·K)，有两个结晶阶段，第一个结晶阶段结晶相变初始温度为16.77℃，峰值温度为14.68℃，终了温度为9.72℃，结晶热为108.90J/g；第二个结晶阶段结晶相变初始温度为6.96℃，峰值温度为5.50℃，终了温度为2.34℃，结晶热为25.00J/g；第二种相变材料的结晶相变温度为9-10℃，结晶热为157.8J/g。
3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能相变蓄热的调温装置，其特征在于，所述集热模块由保温箱体和塑料外壳(1)粘合而成，一共六个面；保温箱体材料为聚苯乙烯泡沫(EPS)保温板(2)；保温箱体的顶面保温盖层(5)可以根据集热或保温的需要，180°自由打开和闭合；保温盖层(5)打开后露出双层中空玻璃(4)，双层中空玻璃(4)内充空气；保温箱体的侧板(6)可以打开，用于放置和取出调温模块；保温箱体底板上额外敷设一层聚苯乙烯泡沫(EPS)保温垫层(3)。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能相变蓄热的调温装置，其特征在于，所述可移动的调温模块中的每个金属支架(12)由两块蜂窝铝板构成；蜂窝铝板外框由铝条拼接而成；每个支架安装顶部固定卡槽(9)和底部固定卡槽(10)，底部安装滚轮(11)，滚轮(11)中轴焊接于金属支架(12)上；支架左右两侧斜撑(13)，斜撑可打开和收起，打开时可维持支架的竖直放置。
5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能相变蓄热的调温装置，其特征在于，所述可移动的调温模块中，用涂黑铝箔袋(8)封装相变材料；涂黑铝箔袋(8)的两端由热压封口，并将涂黑铝箔袋(8)的封口通过顶部固定卡槽(9)和底部固定卡槽(10)夹于金属支架(12)上；顶部固定卡槽(9)和底部固定卡槽(10)可取下，以便装相变材料(7)的涂黑铝箔袋(8)放入金属支架(12)中。
6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能相变蓄热的调温装置，其特征在于，所述双层蜂窝透明塑料膜(14)的膜间为圆形蜂窝，内充空气。
7.一种基于太阳能相变蓄热调温装置的运行方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在太阳升起后，将集热模块放置于阳光下，打开保温盖层(5)，并将可移动的调温模块水平置于集热模块中；
(2)待相变材料完全融化后，将集热模块的保温盖层(5)关闭；
(3)太阳落山后，将可移动的调温模块从集热模块中取出，竖直置于塑料大棚中释放白天贮存的热量；其中石蜡体系相变材料放置在大棚中央，十水硫酸钠体系相变材料放置在大棚内部靠近外围的地方；直至第二天太阳升起后取出，放置于集热模块中。
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