低温相变储能材料及其应用

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相变蓄冷材料

相变蓄冷材料
相变蓄冷材料是一种能够利用相变过程来吸收或释放大量热量的材料，它在热能储存和节能利用方面具有重要的应用价值。

相变蓄冷材料的研究和应用已经成为当前热能领域的研究热点之一。

首先，相变蓄冷材料具有高效的能量储存特性。

相变蓄冷材料可以利用其相变过程中的潜热来吸收或释放大量的热量，相对于传统的热能储存材料，其储能密度更高，能够在相变过程中实现高效的能量转换，从而实现能源的高效利用。

其次，相变蓄冷材料具有良好的稳定性和可靠性。

相变蓄冷材料在相变过程中能够保持较稳定的温度，具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够在不同环境条件下保持其储能性能，具有较长的使用寿命，能够满足不同领域的能量储存需求。

另外，相变蓄冷材料具有广泛的应用前景。

在建筑节能、太阳能利用、汽车空调、电子器件散热等领域，相变蓄冷材料都具有重要的应用前景。

通过将相变蓄冷材料应用于建筑节能中，可以实现建筑内部热量的储存和利用，降低建筑能耗；在太阳能利用中，可以利用相变蓄冷材料来储存太阳能，实现太阳能的持续利用；在汽车空调领域，可以利用相变蓄冷材料来提高汽车空调的能效，降低能耗；在电子器件散热中，可以利用相变蓄冷材料来提高散热效率，保护电子器件的稳定运行。

综上所述，相变蓄冷材料具有高效的能量储存特性、良好的稳定性和可靠性，以及广泛的应用前景。

随着热能领域的不断发展和创新，相变蓄冷材料必将在能源领域发挥重要作用，为能源的高效利用和节能减排做出重要贡献。

低温相变储能材料研究进展及其应用

１低温相变储能材料概述
低温相变储能材料是蓄冷系统中储冷的功能材料，利用其在相变过程中对冷量的存储与释放，从而达到控制环境温度及错峰用冷、移峰填谷的目的。［５］相变过程是一个等温或近似等温的过程，并伴随着大量的能量吸收或释放。作为储能材料应该具有一些良好的热力学、动力学和化学性质，同
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材料导报
２０１６年１１月第３０卷专辑２８
低温相变储能材料研究进展及其应用＊
傅一波，王冬梅，朱宏
（深圳职业技术学院传播工程学院，深圳５１８０５５）
摘要相变储能材料具有能量存储密度高、热容大和热稳定性较好等优点，广泛应用于各类储能系统。就低温相变储能材料（温度低于２０ ℃）进行综述，重点介绍了低温相变材料的分类及其载体的研究，并探讨了相变材料在空调、建筑及食品保鲜等领域的研究进展。最后对未来相变材料的发展方向和应用前景进行了展望。
目前国内外研究的相变材料主要集中在固－液相变材料，包括结晶水合盐类无机相变材料，以及石蜡、酯、多元醇和聚合物等。目前相变材料已经在建筑供冷制热［２］、移峰填谷［３］、太阳能等［４］各领域广泛使用。随着技术的发展，相变材料已经在低温领域得到了很了很好的应用。本文就近年来国内外对低温领域的相变材料（温度低于２０℃）的研究进展做出回顾和论述。

低温无机相变储能材料的制备及其在清洁供暖中的应用研究

在本文中，通过 try and error 的方法[3]，对相变主体材料配方进行了开发，经过实验发现，材料质量百分为焦磷酸钠：水：十水硫酸钠：黄原胶 =59.8%：39%：0.7%：0.5%具有较好的长期循环稳定性。
1.2 相变材料的制备相变材料的制备主要通过物理混合的手段实现均匀分散，首先将焦磷酸钠、水、十水硫酸钠置于容器中，同时将盛料容器置于 80 度左右的恒温水浴锅中，通过电动搅拌机（常州市人和仪器厂型号 RH-6)，设定搅拌速度约 100 转 /min，预先搅拌 10min，然后将黄原胶通过加料口加入，搅拌速度提升至 200 转 /min，继续搅拌 15min。 1.3 相变储能材料性能研究由于材料的相变行为特征及材料与容器材质的兼容性均是影响产品性能的重要因素，所以作为重点研究内容，主要材料性能研究如下： 1.3.1 材料相变行为分析通过采用恒温水浴锅作为加热热源（加热温度设定为 90 度），自来水（恒温 25 度）作为冷源，采用数据采集仪（型号： CENTER309），对材料的相变行为进行步冷曲线测试，其循环情况如图 1~3 所示。
热，但仍未实现大规模商业应用的案例。
相变储能供暖系统主要基于一类高效相变储能装置— — —
参考文献
热库而开发出的一套应用系统，采用“移峰填谷”的技术。具体 [1]Belen Zalba a, Jose Ma Marin a, Luisa F. Cabeza b,Harald
而言，整个系统依托相变材料储能技术可以有效缓解能源制备 Mehling. Review on thermal energy storage with phase
不锈钢阶段腐蚀速率（mm/a）
24h-45h
45h-118h
118h-213h

浅谈相变储能在建筑材料的应用

浅谈相变储能在建筑材料的应用摘要：本文介绍相变储能建筑材料的理论基础，相变蓄热材料的分类，相变储能建筑材料研究现状及相变储能建筑材料应用前景。

关键词：相变储能材料建筑材料储能复合相变材料一、相变储能建筑材料理论基础相变储能材料的英文全称为Phase Change Materials，简称为PCM。

相变储能材料是指在一定的温度范围内，利用材料本身相态或结构变化，向环境自动吸收或释放潜热，从而达到调控环境温度的一类物质。

具体相变过程为：当环境温度高于相变温度时，材料吸收并储存热量，以降低环境温度；当环境温度低于相变温度时，材料释放储存的热量，以提高环境温度。

利用相变材料的相变潜热来实现能量的贮存和利用，可用于开发环保节能型复合材料。

通过将相变材料与建筑材料基体复合，可以制成相变储能建筑材料。

它是一种热功能复合材料，能够将能量以相变潜热的形式进行贮存，实现能量在不同时空位置之间的转换。

二、相变蓄热材料的分类相变储蓄材料分：低温相变储蓄材料、中温相变储蓄材料及高温相变储蓄材料。

1.低温相变蓄热材料低温相变储热材料又分为以下几类：（1）无机相变材料无机相变材料主要包括结晶水合盐、熔融盐、金属或合金。

结晶水合盐通常是中、低温相变蓄能材料中重要的一类,具有价格便宜,体积蓄热密度大,熔解热大,熔点固定,热导率比有机相变材料大,一般呈中性等优点。

（2）有机相变材料有机相变材料主要包括石蜡,脂肪酸及其他种类。

石蜡主要由不同长短的直链烷烃混合而成。

脂肪酸的性能特点与石蜡相似,大部分的脂肪酸都可以从动植物中提取,其原料具有可再生和环保的特点,是近年来研究的热点。

其他还有有机类的固-固相变材料,如高密度聚乙烯,多元醇等。

（3）复合相变材料材料的复合化可将各种材料的优点集合在一起,制备复合相变材料是潜热蓄热材料的一种必然的发展趋势。

（4）复合材料的支撑体目前,国内外学者研制的支撑材料主要有膨胀石墨、陶瓷、膨润土、微胶囊等。

相变材料在储能技术中的应用

相变材料在储能技术中的应用随着能源需求的不断增加，能源储存技术的研究越来越重要。

相变材料是一种新型储能材料，具有高储能密度、长寿命、高节能等优点。

它的应用已经引起了越来越多的关注。

本文将介绍相变材料的基本原理、热力学过程、应用现状以及未来发展方向。

一、相变材料基本原理相变材料是指具有相变能力的物质。

它们在温度、压力、电场、磁场、电流等条件下发生相变。

相变是一种物理和化学变化，可以将物质从一个稳定平衡状态转化为另一个稳定平衡状态。

相变材料主要包括固态-固态相变、固态-液态相变和液态-气态相变等。

在固态-固态相变中，相变材料的晶格结构得到了重组，产生了不同的物理性质。

固态-液态相变是相变材料从固态转变为液态。

这种相变主要发生在金属和无机盐类等物质中。

液态-气态相变则是指相变材料从液态转变为气态，包括汽化和沸腾等过程。

相变材料的相变过程是热力学过程。

相变过程可分两个阶段进行：吸热阶段和放热阶段。

吸热阶段是指相变材料在相变过程中吸收热能，从而使温度升高。

放热阶段则是指相变材料从高温状态转变到低温状态，放出储存在相变中的热能。

相变材料的热力学性质是其储能能力的基础。

二、相变材料在储能领域的应用现状近年来，相变材料在储能领域得到了广泛的应用。

例如，相变材料储存冷能的技术可用于被动房屋的空调系统、电子设备散热等领域。

相变材料储存热能的技术也被应用于太阳能集热板、热泵、热能回收等各种系统中。

经典的相变材料是差热材料。

它们的相变峰值在零度附近，可以用来控制室温加热或冷却。

差热材料主要用于家用和商用空调设备以及个人计算机的散热控制等。

相变储能材料的应用具有很大的潜力。

其最大的优势是高储能密度和高效率。

相对于化学储能材料，相变储能材料具有更长的寿命和更高的放电效率。

相对于传统的储能方式，相变储能技术还有很大的改进空间，可以进一步提高效率和储能密度。

三、相变材料在储能领域的未来发展相变材料的应用前景十分广阔。

未来的发展方向包括：通过研究和设计新型相变材料，可以进一步提高储能密度和效率。

相变储能材料的研究与应用

相变储能材料的研究与应用第一章：引言相变储能材料是一种具有广阔应用前景的新型材料，其能够通过物质相变吸收或释放大量的热能，实现高效能量储存。

随着能源危机的加剧和环保意识的增加，相变储能材料作为一种清洁、高效、可靠的能量储存方式，越来越受到人们的关注。

针对相变储能材料的研究和应用问题，本文从材料性能、制备工艺、应用领域等方面进行探究。

第二章：相变储能材料的基本特性相变储能材料是指在特定条件下从一个相态转变为另一个相态时所释放或吸收的能量。

相变储能材料有许多具有吸引力的特点，例如能量密度高、长寿命、稳定性好、环保等。

相变储能材料的优点主要包括以下几个方面：1、高能量密度，比传统化学储能材料要高出几倍；2、分光潜热，储能效果更优；3、多次循环使用，具有较长的使用寿命；4、不受纵横向外力影响，稳定性好；5、制备过程简单、成本低。

第三章：相变储能材料的制备工艺相变储能材料的制备工艺是影响其性能的一个关键因素。

传统的相变储能材料制备方法主要包括封装法、微胶囊法、溶胶-凝胶法、溶液旋转镀法等。

这些方法制备的相变储能材料使用寿命较短，储存容量较小，不能满足实际应用需求。

针对传统制备方法出现的瓶颈，研究人员们不断探索新的相变储能材料制备方法，目前研究进展最为显著的是气相沉积法和溶胶-凝胶自组装法。

气相沉积法是一种利用高温高压条件下，使前驱体沉积在基底上形成相变储能材料的制备方法，能够制备出高纯度、晶体质量高、密度均匀的相变储能材料。

溶胶-凝胶自组装法则是通过调节前驱体浓度，利用物质自组装成膜的性质制备相变储能材料，这种方法制备出的材料具有良好的膜性能和凝胶微观结构。

第四章：相变储能材料的应用领域由于相变储能材料优异的性能特点，其在能源领域、热管理领域、建筑领域等方面均有广泛的应用。

相变储能材料在能源领域的应用主要涉及能量储存和转换。

例如，可以使用相变储能材料制成锂电池，提高电池的能量密度和使用寿命，还可以生产太阳能电池板、地热发电等途径。

相变储能材料技术及其在建筑节能中的应用

相变储能材料技术及其在建筑节能中的应用
相变储能材料也成为相变储能技术，是指利用多孔凝胶、凝聚态有机晶体、分子链等有机、无机材料，经过特殊设计和结构改造，形成的可调节的冷/热储能材料。

相变储能技术的出现，使得建筑节能取得了一定的进展，相变储能材料主要应用于建筑外墙和顶部的玻璃幕墙，结合建筑面积与太阳辐射量，可以从太阳辐射获取热能，将其动态改变，从而调节室内室外温度。

首先，相变储能材料可以吸收建筑表面上太阳光照射所收集到的热量，将有热量转化成低温能量储存起来，防止温度陡升，从而达到减小室内夏季空调制冷的能耗的效果。

其次，相变储能材料在配置床垫、隔断、装点等设施时，可以将暖空气用于室内热水系统，减少两次制冷、加热的情况，从而节约能源。

此外，相变储能材料可以调节空气温度，保证室内温度保持在一个合适的范围内。

再者，相变储能材料在热能收集及分配方面的特性，可以在室内需要时，从储能材料中放出能量，改善室内环境温湿度，达到节能的目的。

同时，夏季高温也可以将存储的能量用于空调的制冷，并可以用于动态地挡太阳辐射，有效地改善室内环境，减少室内夏季制冷的耗能，节省能源，保护环境。

总之，相变储能材料在建筑节能方面具有较强的优势，能够在一定程度上减少室内制冷的能耗，并可通过储存和释放能量，调节室内温度，节约能源，保护环境。

相变储能材料的研究及应用

相变储能材料的研究及应用随着科技的发展，科学家们不断地探索新的材料，以实现更好的性能和应用。

其中，相变储能材料备受关注。

相变储能材料因其具有的高能量密度、快速响应速度和长寿命等优点已经应用于很多领域，例如节能、环保、信息存储等。

本文将介绍相变储能材料的研究过程和应用前景，并探讨未来的发展方向。

一、相变储能材料的研究相变储能材料包括有机和无机两种类型。

其中，无机相变储能材料主要有氧化物、硫化物、氮化物、硼化物、碳化物等。

这些材料的相变点在220K至1500K之间，具有高储能密度和良好的热稳定性。

有机相变储能材料则由聚合物、柔性电路和聚合物薄膜等构成。

这些材料的相变点在240K至400K之间，具有良好的复原性和可调节性。

相比之下，无机相变储能材料具有更高的储能密度和漫长的使用寿命。

相变储能材料的研究主要集中在相变现象的探讨和储能机制的研究上。

其中，相变现象是指在温度或压力变化下物质的相态发生改变的现象。

而储能机制则是指相变储能材料吸收或释放热时，储存或释放储能的机制。

储能机制的研究有助于深入了解相变储能材料的性能，并推进材料的优化。

二、相变储能材料的应用相变储能材料在节能、环保和信息储存等领域具有广泛的应用。

以下是相变储能材料的应用情况：1.太阳热能储存：相变储能材料可以吸收太阳能并将其储存起来，然后在需要时释放储存的热能以供电力或热水使用。

2.智能窗帘：采用相变储能材料制成的智能窗帘，可以根据室内温度自动调节百叶的倾角，使室内温度保持恒定。

3.电缆保护：相变储能材料可以制成电缆保护材料，能够有效防止电缆在高温条件下出现过热现象。

4.信息存储：相变储能材料在信息存储方面也具有潜力，可用于高速数据读写、容量更大的硬盘和移动储存设备。

三、未来的发展方向相变储能材料是一个非常有前途的领域，但仍面临一些挑战。

例如，相变储能材料的热稳定性和能量密度等需要进一步提高。

目前，一些研究机构已经投入研究力量，以推进相变储能材料的性能和应用。

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（Ｄｅｐｔ．ｏｆＮａｔｉｏｎａｌＤｅｆｅｎｓｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＰｌａｎｎｉｎｇ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ＬｏｇｉｓｔｉｃＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰＬＡ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１３３１，Ｃｈｉｎａ）
低温相变储能材料及其应用
郑涛杰，陈志莉，刘洪涛，刘强，尹文琪
（中国人民解放军后勤工程学院国防建筑规划与环境＿Ｔ程系，重庆４０１３３１）
摘
要：人类对能源的需求日益增加，但是能量利用率不高的问题难以解决。相变储能技术在能源的合理
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｕｍａｎｂｅｉｎｇｈａｓａｇｒｏｗｉｎｇｄｅｍａｎｄｆｏｒｅｎｅｒｇｙ，ｂｕｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｏｗｅｎｅｒｇｙｅｉｃｆｉｅｎｃｙｉｓｎ ’ ｔｓｔｉｌｌｓｏｌｖｅｄ．
第４６卷第１２期２０１７年１２月
当
代
化
工
ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ１．４６．Ｎｏ．１２Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１７
Ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｉｒａｌｓ（ＰＣＭｓ）ｏｒｆｔｈｅｒｍａｌｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｃａｎｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎａｐｐｒｏｐｉｒａｔｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ
ｅｎｅｒｇｙ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｕｐｇｒａｄｉｎｇｉｎｖａｒｉｏｕｓｉｎｄｕｓｔｉｅｒｓ，ｐｒｏｍｏｔｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｏｆｈｕｍａｎｌｉｆｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｃｌａｓｓｉｉｅｆｄ，ａｎｄｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｉｒｆｏｕｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ
利用、各行业的技术升级与人类生活品质提升的过程中都发挥了重要作用。对相变材料进行了分类并归纳了不
同类别相变材料的机理、性能以及其优劣势。根据低温相变储能材料的应用实例归纳了相变储能材料的四大功
能：能量调配，温度控制，能量吸收与记忆储存。对相变材料的研究及其发展方向提出相关建议。
关键词：低温相变材料；热能存储；应用分析
文献标识码：Ａ文章编号：１６７１ — ０４６０（２０１７）１２ — ２５７２ — ０６中图分类ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅ — ｃｈａｎｇｅＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＴｈｅｒｍａｌＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅａｎｄＴｈｅｉｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｅｎｅｒｇｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｕｒｔｅｃｏｎｔｒｏｌ，ｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｍｅｍｏｒｙｓｔｏｒａｇｅ．Ａｔｌａｓｔ，ｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ
ａｂｏｕｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｈａｓｅ — ｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ；Ｔｈｅｒｍａｌｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ