相变储能材料 ppt课件
合集下载
相变储能PPT课件
相变储能技术中的一些材 料具有易燃、易爆等特性， 需要加强安全防护措施。
未来相变储能技术的发展方向
新型材料的研发
未来相变储能技术将更加注重新 型材料的研发和应用，以提高储
能效率和安全性。
智能化控制
随着物联网、云计算等技术的发展， 未来相变储能技术将更加注重智能 化控制，实现能源的智能调度和优 化管理。
广泛应用前景。
航空航天领域
总结词
相变储能技术在航空航天领域中具有重要应用价值，能够为航天器的温度调节提供稳定可靠的解决方 案。
详细描述
在航空航天领域，航天器的温度调节是一个关键问题。相变储能技术由于其高效稳定的温度调节特性 ，被广泛应用于航天器的温度控制系统。通过在航天器中应用相变储能技术，可以确保航天器在各种 复杂环境下都能够保持稳定的温度状态，从而提高航天器的可靠性和安全性。
工业余热回收案例
总结词
相变储能技术在工业余热回收领域的应用， 通过回收和再利用工业生产过程中产生的余 热，提高能源利用效率。
详细描述
在工业生产过程中，大量余热被浪费。相变 储能技术可以将这些余热储存起来，并在需 要时释放。例如，在钢铁、化工等高能耗产 业中，相变储能技术可以用于回收烟气、冷 却水等过程中的余热，再用于供暖、发电等 用途，提高能源利用效率，降低生产成本。
THANKS FOR WATCHING感谢您的Biblioteka 看电池热管理案例要点一
总结词
相变储能技术在电池热管理领域的应用，通过控制电池温 度，提高电池性能和使用寿命。
要点二
详细描述
电池在充放电过程中会产生热量，过高的温度会影响电池 性能和使用寿命。相变储能技术可以通过在电池组中添加 相变材料，实现对电池温度的有效控制。在电池温度升高 时，相变材料吸收热量并储存，降低电池温度；在电池温 度降低时，相变材料释放热量，维持电池温度稳定。这种 技术可以提高电池的充放电性能和使用寿命。
未来相变储能技术的发展方向
新型材料的研发
未来相变储能技术将更加注重新 型材料的研发和应用，以提高储
能效率和安全性。
智能化控制
随着物联网、云计算等技术的发展， 未来相变储能技术将更加注重智能 化控制，实现能源的智能调度和优 化管理。
广泛应用前景。
航空航天领域
总结词
相变储能技术在航空航天领域中具有重要应用价值，能够为航天器的温度调节提供稳定可靠的解决方 案。
详细描述
在航空航天领域，航天器的温度调节是一个关键问题。相变储能技术由于其高效稳定的温度调节特性 ，被广泛应用于航天器的温度控制系统。通过在航天器中应用相变储能技术，可以确保航天器在各种 复杂环境下都能够保持稳定的温度状态，从而提高航天器的可靠性和安全性。
工业余热回收案例
总结词
相变储能技术在工业余热回收领域的应用， 通过回收和再利用工业生产过程中产生的余 热，提高能源利用效率。
详细描述
在工业生产过程中，大量余热被浪费。相变 储能技术可以将这些余热储存起来，并在需 要时释放。例如，在钢铁、化工等高能耗产 业中，相变储能技术可以用于回收烟气、冷 却水等过程中的余热，再用于供暖、发电等 用途，提高能源利用效率，降低生产成本。
THANKS FOR WATCHING感谢您的Biblioteka 看电池热管理案例要点一
总结词
相变储能技术在电池热管理领域的应用，通过控制电池温 度，提高电池性能和使用寿命。
要点二
详细描述
电池在充放电过程中会产生热量，过高的温度会影响电池 性能和使用寿命。相变储能技术可以通过在电池组中添加 相变材料，实现对电池温度的有效控制。在电池温度升高 时，相变材料吸收热量并储存，降低电池温度；在电池温 度降低时，相变材料释放热量，维持电池温度稳定。这种 技术可以提高电池的充放电性能和使用寿命。
第11讲贮热相变材料应用PPT课件
15
可再生能源
太阳能
太阳能供给变化较大。 太阳能的应用需要有效的热能贮存，有效的应用在
很大程度上依赖于能源贮存。
风能 生物质能
16
相变材料
从八十年代开始，PCM（Phase Change Materials）已作为贮热材料应用于太阳能建筑 。 用PCM强化石膏板、混凝土和其它砖块的 热性能，以降低室内温度的波动，提高舒适性 。
贮热相变材料的应用
1、引言 2 、PCM在建筑节能中的应用 3 、PCM及其它应用
焦冬生 热科学和能源工程系
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况三
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
2
引言
我国能源现状
火电发电量则首次出现下降。2014年全国非化石能源发电量已占到25%左右（ 火电量占75%左右）。也就是说，全国每5千瓦时电中约有1千瓦时水电和0.25 千瓦时其他非化石能源发电，或者说，每4千瓦时电中已经有1千瓦时为非化石 能源发电。 2014年水电以外的清洁能源发电量情况为：风电1563亿千瓦时，核电1262亿千 瓦时，太阳能发电突破200亿千瓦时达231亿千瓦时，同比分别增长12.2%、 13.2%和171%，共占全国发电量5.6%左右，比上年提高0.7个百分点。
我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例 已从上世纪七十年代末的10%，上升到27.45%(2014年)。
10
目前我们全国房屋数量有400亿平方米左右，房屋建 筑规模已超过所有发达国家。但在每年近20亿平方米 的竣工面积当中，只有五六千万平方米是节能建筑， 只占3%左右，97%属于高耗能建筑。北京市一般住宅 的采暖能耗基准数是25公斤标准煤，搞了节能措施以 后实际能耗是23.9公斤标准煤。而在气候条件相同的 德国，其新建房的采暖能耗已经从上个世纪70年代的 24到30公斤标准煤降到现在的4到8公斤。我国每年盖 的房子普遍是节能很差的房子，如果这一状况不加以 改进，建筑能耗的未来将非常沉重。
可再生能源
太阳能
太阳能供给变化较大。 太阳能的应用需要有效的热能贮存，有效的应用在
很大程度上依赖于能源贮存。
风能 生物质能
16
相变材料
从八十年代开始，PCM（Phase Change Materials）已作为贮热材料应用于太阳能建筑 。 用PCM强化石膏板、混凝土和其它砖块的 热性能，以降低室内温度的波动，提高舒适性 。
贮热相变材料的应用
1、引言 2 、PCM在建筑节能中的应用 3 、PCM及其它应用
焦冬生 热科学和能源工程系
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况三
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
2
引言
我国能源现状
火电发电量则首次出现下降。2014年全国非化石能源发电量已占到25%左右（ 火电量占75%左右）。也就是说，全国每5千瓦时电中约有1千瓦时水电和0.25 千瓦时其他非化石能源发电，或者说，每4千瓦时电中已经有1千瓦时为非化石 能源发电。 2014年水电以外的清洁能源发电量情况为：风电1563亿千瓦时，核电1262亿千 瓦时，太阳能发电突破200亿千瓦时达231亿千瓦时，同比分别增长12.2%、 13.2%和171%，共占全国发电量5.6%左右，比上年提高0.7个百分点。
我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例 已从上世纪七十年代末的10%，上升到27.45%(2014年)。
10
目前我们全国房屋数量有400亿平方米左右，房屋建 筑规模已超过所有发达国家。但在每年近20亿平方米 的竣工面积当中，只有五六千万平方米是节能建筑， 只占3%左右，97%属于高耗能建筑。北京市一般住宅 的采暖能耗基准数是25公斤标准煤，搞了节能措施以 后实际能耗是23.9公斤标准煤。而在气候条件相同的 德国，其新建房的采暖能耗已经从上个世纪70年代的 24到30公斤标准煤降到现在的4到8公斤。我国每年盖 的房子普遍是节能很差的房子，如果这一状况不加以 改进，建筑能耗的未来将非常沉重。
相变储能材料PPT课件
5
封装法的制备工艺
微胶囊封装技术
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子 的技术。得到的微小粒子称微胶囊，一般粒子大小在2-1000um范围内。 微胶囊粒子的形态多种多样。
囊心 （PCM）
Diagram 2
6
Logo
相变储能建筑材料
相变材料 + 建筑材料
如何结合？
直接结合法 （相变材料直接与建材基体混合 ） 浸泡法
11
.
相变储能混凝土
把相变材料复合到大体积混凝土中，以制得相变温控混 凝土。相变温控混凝土具有温度自调节功能。
相变温控混凝土不但能有效降低大体积混凝土内部温升 速率，延缓峰值出现时问，有效防止或预防因水泥水化热所 引起的早期热裂缝，改善材料的耐久性，而且在大体积混凝 土内部中不需要采用设置冷却水管等降温措施，从而简化了 其施工工艺，节省了工程造价。
PCM在建筑节能中的应用
1 相变储能石膏板 2 相变储能混凝土 3 保温隔热材料 4 相变涂料 5 相变蓄热地板
10.Biblioteka 相变储能石膏板美国Florida科技大学
用脂肪酸、短链酸和甲基脂的混合物以及短链酸的混 合物作为相变材料，用灰泥板作基材，通过直接浸泡法制 备出相变储能墙板。
结果表明，当温度变化在11.1℃以上时，该种相变墙 板的贮热能力是普通墙板的2.1倍。
15
Logo
Add Your Company Slogan
Thank you ~
Logo
16
建筑材料
太阳能热 水系统
相变节能材 料的应用
空调蓄冷
电子行业
现代农业 （温室）
医药工业 （热袋）
4
Logo
封装法的制备工艺
微胶囊封装技术
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子 的技术。得到的微小粒子称微胶囊，一般粒子大小在2-1000um范围内。 微胶囊粒子的形态多种多样。
囊心 （PCM）
Diagram 2
6
Logo
相变储能建筑材料
相变材料 + 建筑材料
如何结合？
直接结合法 （相变材料直接与建材基体混合 ） 浸泡法
11
.
相变储能混凝土
把相变材料复合到大体积混凝土中，以制得相变温控混 凝土。相变温控混凝土具有温度自调节功能。
相变温控混凝土不但能有效降低大体积混凝土内部温升 速率，延缓峰值出现时问，有效防止或预防因水泥水化热所 引起的早期热裂缝，改善材料的耐久性，而且在大体积混凝 土内部中不需要采用设置冷却水管等降温措施，从而简化了 其施工工艺，节省了工程造价。
PCM在建筑节能中的应用
1 相变储能石膏板 2 相变储能混凝土 3 保温隔热材料 4 相变涂料 5 相变蓄热地板
10.Biblioteka 相变储能石膏板美国Florida科技大学
用脂肪酸、短链酸和甲基脂的混合物以及短链酸的混 合物作为相变材料，用灰泥板作基材，通过直接浸泡法制 备出相变储能墙板。
结果表明，当温度变化在11.1℃以上时，该种相变墙 板的贮热能力是普通墙板的2.1倍。
15
Logo
Add Your Company Slogan
Thank you ~
Logo
16
建筑材料
太阳能热 水系统
相变节能材 料的应用
空调蓄冷
电子行业
现代农业 （温室）
医药工业 （热袋）
4
Logo
《材料的相变》课件
液化天然气（LNG）的制备过程中，将天然气压 缩成液态。
固态二氧化硅（二氧化硅）在高温下可转化为气 态二氧化硅。
相变的需求和挑战
1 需求
相变技术在能源、材料制 备和环境等领域有着广泛 的应用需求。
2 挑战
相变材料的设计、制备和 控制是实现相变技术应用 的关键挑战之一。
3 最新进展
最新的研究着眼于开发新 型相变材料和改进相变过 程的控制方法。
《材料的相变》PPT课件
欢迎大家来到本次关于材料的相变的PPT课件！相变是材料科学中的重要概 念，通过本课件，我们将探索相变的定义、分类、应用以及未来的发展方向。
相变的定义和基本概念
相变是物质从一种相态到另一种相态的过程。它涉及物质的结构和性质的改变，以及能量的吸收或释放。
相变的分类和特点
分类
相变可以分为固液相变、液 气相变和固气相变。
液气相变的例子和应用
1
水的沸腾
水沸腾时，液冷却液在汽车的工作过程中发生液气相变，起到冷却发动机的 作用。
3
干冰的升华
干冰是固态二氧化碳，当它受热时会直接从固态升华为气态，无液态阶段。
固气相变的例子和应用
举例一： 举例二：
举例三：
干衣机中的水分从湿气中转化为水蒸气。
相变研究的最新进展和未来发展方向
相变材料
相变材料的研究方兴未艾，可以 用于储能、温控和智能传感等领 域。
纳米级相变
纳米级相变研究正探索小尺寸下 相变行为的特性与应用。
相变存储
相变存储作为一种新型存储技术， 展现出巨大的潜力和未来的发展 方向。
特点
相变具有温度、压力和物质 的影响。它还表现出各种物 理和化学性质的变化。
举例
举个例子，水从冰变为液态 时发生固液相变，这是我们 日常生活中常见的现象。
固态二氧化硅（二氧化硅）在高温下可转化为气 态二氧化硅。
相变的需求和挑战
1 需求
相变技术在能源、材料制 备和环境等领域有着广泛 的应用需求。
2 挑战
相变材料的设计、制备和 控制是实现相变技术应用 的关键挑战之一。
3 最新进展
最新的研究着眼于开发新 型相变材料和改进相变过 程的控制方法。
《材料的相变》PPT课件
欢迎大家来到本次关于材料的相变的PPT课件！相变是材料科学中的重要概 念，通过本课件，我们将探索相变的定义、分类、应用以及未来的发展方向。
相变的定义和基本概念
相变是物质从一种相态到另一种相态的过程。它涉及物质的结构和性质的改变，以及能量的吸收或释放。
相变的分类和特点
分类
相变可以分为固液相变、液 气相变和固气相变。
液气相变的例子和应用
1
水的沸腾
水沸腾时，液冷却液在汽车的工作过程中发生液气相变，起到冷却发动机的 作用。
3
干冰的升华
干冰是固态二氧化碳，当它受热时会直接从固态升华为气态，无液态阶段。
固气相变的例子和应用
举例一： 举例二：
举例三：
干衣机中的水分从湿气中转化为水蒸气。
相变研究的最新进展和未来发展方向
相变材料
相变材料的研究方兴未艾，可以 用于储能、温控和智能传感等领 域。
纳米级相变
纳米级相变研究正探索小尺寸下 相变行为的特性与应用。
相变存储
相变存储作为一种新型存储技术， 展现出巨大的潜力和未来的发展 方向。
特点
相变具有温度、压力和物质 的影响。它还表现出各种物 理和化学性质的变化。
举例
举个例子，水从冰变为液态 时发生固液相变，这是我们 日常生活中常见的现象。
相变储能材料ppt课件
合物不仅导热系数有所提高，同时还保持了有机物原有的优点。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
3.相变材料的制备方法
• 目前制备相变材料的方法主要有以下几种: ①基体材料封装相变材料法 ② 基体和相变材料熔融共混法 ③混合烧结法
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
（2） TG 分析
• 在研究相变储能材料稳定性和储热能力时, 经常用到TG 分析法。通过TG 检测, 从其曲线中可以看出相变材料在不 同温度范围内的挥发和储热放热能力。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
（3） 时间－温度曲线法
• 时间－温度曲线法属于非稳态法测量导热系数的方法, 利用圆柱体的一维非稳态传热模型导出的计算式, 只要测 量相变储能材料完全相变的时间即可得到导热系数。该方 法的原理及装置简单, 操作方便, 所用材料的量较大, 可以 同时测量相变储能材料的潜热、相变温度、导热系数等多 个物性, 并且克服了以往在测量导热系数时只能测定特定 形状的固态物质的不足, 它可以用来测量任何形状形态物 质的导热系数, 尤其是可以测量液态物质的导热系数, 为实 际应用带来了很大的方便。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
（3）.在建筑方面的应用
• 有关资料显示，社会一次能源总消耗量的1／3用于建筑 领域。提高建筑领域能源使用效率，降低建筑能耗，对于 整个社会节约能源和保护环境都具有显著的经济效益和社 会影响。利用相变储能建筑材料可有效利用太阳能来蓄热 或电力负荷低谷时期的电力来蓄热或蓄冷，使建筑物室内 和室外之间的热流波动幅度减弱、作用时间被延迟，从而 降低室内的温度波动，提高舒适度，以及节约能耗。
相变材料与相变储能技术49页PPT文档
能量储存的方式包括机械能、电磁能、化学
能和热能储存等。热能储存又包括显热储存和潜 热(相变热)储存，显热储存是利用材料所固有的 热容进行的；潜热储存，或称相变储能，它是利 用被称为相变材料的物质在物态变化(固—液， 固—固或气—液)时，吸收或放出大量潜热而进行 的。由于热能储存在工业和民用中用途广泛，因 此，在储能技术领域占有极其重要的地位。
1989年
Kedl和Stoval第一次研究 制成浸有18烷石蜡的相变墙板。
1991年 2019年 2000年 2019年
德国利用Na2SO4／SiO2制成高温蓄热砖， 并建立太阳能中央接收塔的储热系统。
Feldman等采用两种方法制备了相变储能 石膏板；日本利用不同含Si量的Al—Si合金 相变储能材料进行工业余热回收应用研究
相变储能材料是基础，因此在相变储能技术 领域，首先是研究和开发相变潜热大，性能稳定 和性价比高的相变材料。其次是应用，主要涉及 储能元件，储能换热器和储能系统的相变传热， 相变材料与换热流体的对流耦合换热，材料的腐 蚀与防护，系统的设计等方面。除了对传统的无 机盐、无机水合盐、有机和金属相变材料进行研 究外，近年来，对新相变储能材料的研制，存在 从无机到有机、从单一成分到复合材料、从宏观 到纳米／微胶囊化的趋势，定形相变材料、相变 材料的微胶囊化、功能储能流体等及其在建筑、 太阳能等领域的应用成为研究的热点。
相变材料(phase change materials，PCM) 或称相变储能材料，它属于能源材料的范畴。放
出)的大量热能用于能量储存的材料。狭义来说，
是指那些在固—液相变时，储能密度高，性能稳 定，相变温度适合和性价比优良，能够被用于相 变储能技术的材料。
Neeper对注入了脂肪酸和石蜡相变材料 的石膏墙板的热动态特性进行了测试
相变储能材料
Logo
保温隔热材料
美国俄亥俄州戴顿大学 成功研制出用于建筑保温的固一液共晶相变材料，其
固液共晶温度是23.3℃。当温度高于23.3℃时，晶相熔化 并积蓄热量，一旦气温低于这个温度时，结晶固化再现晶 相结构，同时释放出热量。
在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料，可 以保持室内温度适宜。
Logo
相变涂料
用含相变材料的微胶囊制备涂料，或用多孔超细材料复 合作为涂料的主要填充介质制备涂料。
这种涂料可以用在新建建筑中，也可以用来提升老房屋 的储热能力，有利于相变储能建筑材料的推广使用。
中国建筑材料科学研究院与北京首创纳米科技有限公司 利用多孔超细SiO2等材料复合作为隔热涂料的主要填充 介质，开发出低成本、高隔热性的涂料。
封装法的制备工艺
微胶囊封装技术
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒 子的技术。得到的微小粒子称微胶囊，一般粒子大小在2-1000um范 围内。微胶囊粒子的形态多种多样。
囊心（ PCM）
Diagram 2
Logo
相变储能建筑材料
相变材料 + 建筑材料
如何结合？
直接结合法 （相变材料直接与建材基体混合 ） 浸泡法
1 相变储能石膏板 2 相变储能混凝土 3 保温隔热材料 4 相变涂料 5 相变蓄热地板
Logo
相变储能石膏板
美国Florida科技大学
用脂肪酸、短链酸和甲基脂的混合物以及短链酸的混 合物作为相变材料，用灰泥板作基材，通过直接浸泡法制 备出相变储能墙板。
结果表明，当温度变化在11.1℃以上时，该种相变墙 板的贮热能力是普通墙板的2.1倍。
相变节能材 料的应用
空调蓄冷
电子行业
保温隔热材料
美国俄亥俄州戴顿大学 成功研制出用于建筑保温的固一液共晶相变材料，其
固液共晶温度是23.3℃。当温度高于23.3℃时，晶相熔化 并积蓄热量，一旦气温低于这个温度时，结晶固化再现晶 相结构，同时释放出热量。
在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料，可 以保持室内温度适宜。
Logo
相变涂料
用含相变材料的微胶囊制备涂料，或用多孔超细材料复 合作为涂料的主要填充介质制备涂料。
这种涂料可以用在新建建筑中，也可以用来提升老房屋 的储热能力，有利于相变储能建筑材料的推广使用。
中国建筑材料科学研究院与北京首创纳米科技有限公司 利用多孔超细SiO2等材料复合作为隔热涂料的主要填充 介质，开发出低成本、高隔热性的涂料。
封装法的制备工艺
微胶囊封装技术
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒 子的技术。得到的微小粒子称微胶囊，一般粒子大小在2-1000um范 围内。微胶囊粒子的形态多种多样。
囊心（ PCM）
Diagram 2
Logo
相变储能建筑材料
相变材料 + 建筑材料
如何结合？
直接结合法 （相变材料直接与建材基体混合 ） 浸泡法
1 相变储能石膏板 2 相变储能混凝土 3 保温隔热材料 4 相变涂料 5 相变蓄热地板
Logo
相变储能石膏板
美国Florida科技大学
用脂肪酸、短链酸和甲基脂的混合物以及短链酸的混 合物作为相变材料，用灰泥板作基材，通过直接浸泡法制 备出相变储能墙板。
结果表明，当温度变化在11.1℃以上时，该种相变墙 板的贮热能力是普通墙板的2.1倍。
相变节能材 料的应用
空调蓄冷
电子行业
相变储能材料PPT课件
节能环保
相变储能材料使用过程中无污染物排放，对 环境友好，且可回收利用。
稳定可靠
相变储能材料性能稳定，能够保证储能系统 的长期稳定运行。
应用广泛
相变储能材料可应用于建筑节能、工业余热 回收、太阳能利用等多个领域。
挑战
成本较高
目前相变储能材料成本较高，限制了其大规模应用。
寿命有限
相变储能材料的寿命受限于材料的稳定性及循环寿命。
技术发展
相变储能技术将不断进步
随着科研人员对相变储能材料的深入研究， 未来相变储能技术将更加成熟，提高储能效 率和稳定性。
新型相变储能材料的研发
为满足不断增长的需求，未来将有更多新型相变储 能材料被研发出来，具有更高的能量密度和更快的 相变速度。
相变储能技术的集成优化
未来相变储能技术将与其他储能技术进行集 成优化，形成多能互补的储能系统，提高整 个系统的效率和稳定性。
舒适度。
新能源利用
02
在太阳能、风能等新能源领域，利用相变储能技术储存和调节
能量，提高能源利用效率和稳定性。
工业余热回收
03
利用相变储能材料回收工业余热，提高能源利用效率和经济性。
03 相变储能材料的优势与挑 战
优势
高效储能
相变储能材料能够在相变过程中吸收和释放 大量能量，具有较高的能量存储密度。
技术成熟度不足
相变储能技术仍处于发展阶段，需要进一步完善和成熟。
市场接受度不高
由于成本和技术成熟度等因素，相变储能材料在市场上的接受度有待提高。
04 相变储能材料的应用实例
建筑节能
01 02
建筑节能
相变储能材料在建筑节能领域的应用主要表现在利用其相变特性，在温 度较高时吸收热量，在温度较低时释放热量，从而调节室内温度，减少 空调等设备的能耗。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2） TG 分析
• 在研究相变储能材料稳定性和储热能力时, 经常用到TG 分析法。通过TG 检测, 从其曲线中可以看出相变材料在不 同温度范围内的挥发和储热放热能力。
（3） 时间－温度曲线法
• 时间－温度曲线法属于非稳态法测量导热系数的方法, 利用圆柱体的一维非稳态传热模型导出的计算式, 只要测 量相变储能材料完全相变的时间即可得到导热系数。该方 法的原理及装置简单, 操作方便, 所用材料的量较大, 可以 同时测量相变储能材料的潜热、相变温度、导热系数等多 个物性, 并且克服了以往在测量导热系数时只能测定特定 形状的固态物质的不足, 它可以用来测量任何形状形态物 质的导热系数, 尤其是可以测量液态物质的导热系数, 为实 际应用带来了很大的方便。
② 基体和相变材料熔融共混法
• 利用相变物质和基体的相容性, 熔融后混合在一起制成组 分均匀的储能材料。此种方法比较适合制备工业和建筑用 低温的定形相变材料, Inaba H等人通过熔融共混法成功地 制备出石蜡/ 高密度聚乙烯定形相变材料, 并探讨了这种材 料在建筑节能中的应用。
③混合烧结法
• 这种方法首先将制备好的微米级基体材料和相变材料均 匀混合, 然后外加部分添加剂球磨混匀并压制成形后烧结, 从而得到储能材料。这种方法通常用于制备用于高温的相 变储能材料, 例如: 张仁元、Randy P、张兴雪 等人利用此 方法成功地制备出Na2CO3-BaCO3/MgO,Na2SO4/SiO2 以及NaNO3-NaNO2/MgO 无机盐/ 陶瓷基复合储热材料。
相变储能材料
组员：张然 汪海 陈庆飞 李玉
1.引言
• 相变储能材料
定义： 相变材料（PCM）在其本身发生相变的过程中，
可以吸收环境的热（冷）量，并在需要时向环境 放出热（冷）量，从而达到控制周围环境温度的 目的。
•
当今社会能源短缺及环境污染成为我们所面临的重要
难题。开发利用可再生能源对节能和环保具有重要的现实
易调节广泛应用于相变储能系统。不同组成的石蜡相变温度不
同，可以通过将不同相变温度的石蜡进行互混得到较广范围的
相变温度。石蜡中添加入高导热系数的无机物颗粒，得到的复
合物不仅导热系数有所提高，同时还保持了有机物原有的优点。
3.相变材料的制备方法
• 目前制备相变材料的方法主要有以下几种: ①基体材料封装相变材料法 ② 基体和相变材料熔融共混法 ③混合烧结法
• 相变材料的种类很多，从蓄热过程中材料相态的变化方 式来看，分为固-液相变、固-固相变、固-气相变和液-气 相变四类。由于后两种相变方式在相变过程中有气体产生， 使得材料的体积变化很大，难以控制，但在实际应用中很 少被选用。因此，固-液相变和固-固相成为重点研究对象。
•
从材料的化学组成来看，主要分为无机相变材料和有机相
ห้องสมุดไป่ตู้
意义。相变储能技术通过相变材料相变时吸收或放出大量
热量以达到能量存储的目的，是常用于缓解能量供求双方
在时间、强度及地点上不匹配的有效方式。该技术在太阳
能的利用、电力的“移峰填谷”、气废热和余热的回收利
用、工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用
前景， 目前已成为世界范围内的研究热点。
2.相变储能材料的物理性能
相变储能材料的缺点，同时改善相变材料的应用效果及拓展其
应用范围，复合相变储能材料应运而生 。复合相变材料由较稳
定的有机化合物和具有较高导热系数的无机物颗粒制备而得，
因而复合相变材料具有稳定的化学性质，无毒无腐蚀性或毒性
和腐蚀性小。同时它的导热能力较有机物有较大的改善。石蜡
因其具有较高的相变焓及较稳定的化学性质，并具有相变稳定、
变材料。无机相变材料包括结晶水合盐、熔融盐和金属合金等
无机物。与无机类相变储能材料相比，有机类相变储能材料具
有无过冷及析出，性能稳定，无毒，腐蚀等优点。其中石蜡类
相变潜热量大、相变温度范围广、价格低，所以在相变储能材
料的研究使用中受到广泛的重视。但石蜡类相变储能材料热导
率较低，也限制了其应用范围。为有效克服石蜡类有机化合物
①基体材料封装相变材料法
• 封装相变材料法就是把基体材料按照一定的成形工艺制 备成微胶囊、多孔或三维网状结构, 再把相变材料灌注于 其中或把载体基质浸入熔融的相变材料中。其中微胶囊化 技术包括界面聚合法和原位聚合法: ⑴界面聚合法是将两 种反应单体分别存在于乳液互不相溶的分散相和连续相中, 而聚合反应是在相界面上发生的。这种制备微胶囊的工艺 优点为: 可以在常温下操作, 而且方便简单、效果好。缺点: ①对壁材要求较高,被包覆的单体要有较高的反应活性; ② 制备出的微胶囊夹杂有少量未反应的单体; ③界面聚合形 成的壁膜的可透性一般较高, 不适于包覆要求严格密封的 芯材等。⑵原位聚合法的技术特点是: 单体和引发剂全部 置于囊心的外部且要求单体可溶,而生成的聚合物不溶,聚 合物沉积在囊心表面并包覆形成微胶囊。
（1） 差示扫描量热法(DSC)和热分析法( TA)
• 储能材料的储能温度范围和储能密度是相变材料的主要 物理性能, 研究此性能常用的方法有差示扫描量热法DSC 和热分析法TA 法。DSC 法和TA 法都可以测试出相变材料 的熔点( 范围) 、冰点( 范围) 以及相变材料的过冷度。另 外, DSC 分析还可以提供熔解热、固化热等反应材料性能 的重要数据; 而TA 分析可以反应出新相的形成和分离现象。 在DSC 测量中, 所用试样尺寸很小, 样品的过冷现象特别 严重, 但析出程度大大降低, 因此, 为了解相变材料在工程 应用中的特性, TA 方法同样非常重要。
4 相变储能材料的性能表征
• 根据储能材料的使用特点和性能要求, 相变材料一般须满 足以下要求:储能密度大, 能源的转换效率高; 稳定性好, 单 组分材料不易挥发和分解; 对多组分材料, 则要求各组分间 结合牢固, 不会发生离析现象; 无毒、无腐蚀、不易燃易爆, 且价格低廉; 导热系数大, 以便能量可以及时地储存或取出; 不同状态间转化时, 材料体积变化要小; 需要合适的使用温 度。根据以上分析, 对储能材料一般采用以下测试方法进 行表征: