一种新型高温复合相变蓄热材料的制备pdf
第31卷第5期2006年10月 昆明理工大学学报(理工版)JournalofKunmingUniversityofScienceandTechnology(ScienceandTechnology)Vol.31 No.5 Oct.2006
收稿日期:2005-09-09.基金项目:云南省自然科学基金重点项目(项目编号:2002C0003Z).第一作者简介:张兴雪(1979～),女,在读硕士生.主要研究方向:新型能源材料.一种新型高温复合相变蓄热材料的制备
张兴雪,王华,王胜林,张翅远
(昆明理工大学电力工程学院,云南昆明650051)
摘要:采用粉末烧结工艺将相变材料Na2CO3和基体材料MgO进行复合,制成一种新型高温复
合相变蓄热材料.通过XRD和TG∃DTA分析,结果表明:由Na2CO3/MgO构成的复合相变蓄热材料具有良好的化学相容性,在845℃时出现吸热峰.通过对其蓄热密度的计算可知:制备成的
蓄热材料具有蓄热密度高的特点,能够实现高温蓄热.关键词:相变材料;高温蓄热;潜热蓄热
中图分类号:TK02文献标识码:A文章编号:1007-855X(2006)05-0017-03
PreparationofaNewCompositeLatentThermal
EnergyStorageMaterialatHighTemperatures
ZHANGXing2xue,WANGHua,WANGSheng2lin,ZHANGChi2yuan
(FacultyofElectricPowerEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650051,China)
Abstract:Anewtypeofhightemperaturephasechangematerialwasobtainedthroughthepowdersintering
method,compoundingMgOasmatrixandNa2CO3asphasechangematerial.XRDanalysisshowsthatthemate2
rialhasgoodchemicalcompatibilityandTG-DTAanalysisshowsthatanendothermicpeakarisesat845℃.
CalculationsindicatethatthecompositePCMischaracterizedbyhighthermalenergystoragedensityandheat
storageathightemperatures.
Keywords:phasechangematerial(PCM);heatstorageathightemperatures;latent-heatthermalstorage
0引言
常用的高温蓄热材料可分为显热式和潜热式.显热式高温蓄热材料具有性能稳定、价格便宜等优点,但其蓄
热密度低,蓄热装置体积庞大;潜热式高温蓄热材料虽然存在着高温腐蚀、价格较高等问题,但因其蓄热密度高,蓄热装置结构紧凑,而且吸—放热过程近似等温,易于运行控制和管理,因而引起人们极大的关注[1].在高温蓄热方面,其核心为高温蓄热介质的选择.潜热蓄热介质主要有无机盐和金属等,其中在无机
盐潜热蓄热介质中以碱金属碳酸盐的效果最好,它们在温度范围、蓄热密度以及稳定性等方面都比较适
宜,价格也比较低廉[2].选用Na2CO3与MgO制备相变蓄热材料,采用直接接触换热方式,不需要换热器,能减少蓄热材料用量和缩小容器尺寸,因而可以较大幅度提高蓄热系统的经济性.同时这种高温复合相变
蓄热材料对提高能源利用率和开发新能源都具有重要的意义.
1实验
1.1原料的选择无机盐/陶瓷基复合相变蓄热材料,在结构上是把相变材料和陶瓷基体材料纯机械性地复合在一起,相变材料的熔化和凝固过程是在陶瓷基体材料中进行,所以对相变材料和陶瓷材料的选择相当苛刻.首先
保证二者在高温下有良好的化学相容性和化学稳定性;二是熔融盐与陶瓷体间要有较好的润湿特性;三是相变材料有较高的相变潜热和熔融盐在空气中有较低的蒸气压[3].经过分析和试验,我们选用无水碳酸钠为相变材料,氧化镁为陶瓷基体材料.
1.2实验材料和仪器分析纯无水碳酸钠(Na2CO3),分析纯氧化镁(MgO),粉
末压片机,玛瑙乳钵,箱式电阻炉,恒温干燥箱等.
1.3制备工艺首先将Na2CO3和MgO按质量比分别为1∶9,2∶8,3∶7和
4∶6称取,且放在玛瑙乳钵中进行研磨并使其混合均匀.然后利用粉末压片机和模具压制成型为Φ20±4mm圆柱形样品,成型压力(表压)为4～9MPa,成型时间10～15min.其工艺流
程如图1所示.
2实验结果与分析
2.1无机盐与陶瓷体的化学相容性分析
X-ray衍射分析(XRD)是利用X衍射方法,对样品中由各种元素形成的具有固定结构的化合物进行定性和定量分
析.在实验中对这种新型高温复合相变蓄热材料选择的好与
坏,可用X-ray衍射分析(XRD)来判断,主要看其烧结后的样品中成分是否相互发生化学反应,这对研究
蓄热材料来说是一个重要的方面.样品烧结到1000℃时保温1h且随炉冷却后,进行X-ray衍射分析(XRD),如图2.通过物相分析,发现除了MgO和Na2CO3外,并无其它新相生成,说明高温下MgO和Na2CO3在界面上不发生化学反应,二者具有良好的化学相容性和化学稳定性,所以选择这两种材料制备相变蓄热材料合理可行.
2.2TG∃DTA分析为了更进一步分析其是否具有蓄热能力,我们对烧结后的样品进行TG∃DTA检测,如图3.从图3
中可以看出,845℃时蓄热材料发生相变.由图3的TG曲线,可以看出复合相变蓄热材料在845℃之后有
部分失重,其数据为0.4%,因为这时相变材料Na2CO3发生相变,所以其中有碳酸盐的挥发.同时由图3
的DTA曲线,也可以看出复合相变蓄热材料在845℃有明显的吸热峰出现.
2.3蓄热密度和相变潜热单位质量蓄热密度是衡量复合相变蓄热材料蓄热能力的重要参数,蓄热密度越大,蓄热能力越强,因
此研究其蓄热材料的蓄热密度是非常重要的.复合相变蓄热材料的单位质量蓄热密度计算公式[4]:
Q=∫Ts
0CSSdT+MR(∫Tsf
0CMSdT+ΔHMf+∫Ts
TsfCMLdT-∫Ts
0CSSdT)(1)81昆明理工大学学报(理工版) 第31卷式中:TS—最终指定温度,K;TSf—潜热蓄热材料相变时的
熔点,K;CSS—固体显热蓄热材料的比热容,kJ/(K・kg);
CMS—潜热蓄热材料固相时的比热容,kJ/(K・kg);CML—潜热
蓄热材料液相时的比热容,kJ/(K・kg);MR—复合蓄热材料中
熔融盐材料(PCM)的质量分数,%;ΔHMf—潜热蓄热材料相变
时的潜热,kJ/kg;Q—复合蓄热材料的单位质量蓄热密度,kJ/
kg.从式(1)可以看出,复合相变蓄热材料的蓄热密度取决于潜热和比热容的大小,高的潜热和大的比热容可提高复合相变蓄
热材料的蓄热量.利用式(1)计算Na2CO3/MgO这种复合相变蓄热材料(蓄热材料中Na2CO3和MgO的质量比为3∶7)的蓄热密度,同时与纯MgO的蓄热密度进行比较,如图4.从图4中可以看出:Na2CO3/MgO这种复合相变蓄热材料在
Na2CO3熔点以上的一定温度范围内使用具有较高的蓄热密度,而在熔融盐Na2CO3熔点以下其蓄热密度
与纯MgO的蓄热密度差别不是很大.对于Na2CO3/MgO这种复合相变蓄热材料来说,陶瓷材料和熔融盐相变材料的复合过程是纯机械性的融合复合过程,两者在复合过程中及使用过程中不发生化学反应.故复合相变蓄热材料的相变潜热可用
下式计算:△H=WR3△HR[5](2)
其中:△H—复合相变蓄热材料潜热值;WR—Na2CO3质量分数;△HR—纯Na2CO3潜热值(纯碳酸钠
潜热值为275.7kJ/kg).从上式(2)可以看出:复合相变蓄热材料的潜热大小与相变无机熔融盐的含量成
正比.对于Na2CO3,MgO和Na2CO3/MgO这3种材料的主要热物性参数如表1.
表1 Na2CO3,MgO及Na2CO3/MgO的主要热物性参数
Tab.1 MainparametersofthermalpropertyofNa2CO3、MgOandNa2CO3/MgO
物质熔化温度/℃潜热值/kJ・kg-1密度/kg・m-3Na2CO3854[6]275.7[6]2533[6]MgO2800[7]1935.1[8]3580[7]Na2CO3/MgO*84582.712040
*有关Na2CO3/MgO的热物性参数,如熔化温度和密度是由检测分析和实验实测所得,而潜热值是由式(2)计算得出,其中Na2CO3和MgO的质量比为3∶7.3结论
使用Na2CO3相变材料
与MgO基体材料成功地制
备高温复合相变蓄热材料.烧结后的样品通过XRD检
测,证明Na2CO3相变材料
与MgO基体材料没有发生
化学反应,也就是说明:Na2CO3相变材料和MgO基体材料的化学相容性和化学稳定性比较好;由TG∃
DTA分析可知,高温复合相变蓄热材料在Na2CO3的熔点附近845℃能够发生相变,从而出现明显的吸热
峰.综上所述,制备出的Na2CO3/MgO高温复合相变蓄热材料具有良好的蓄热能力,且在熔融盐熔点以上的一定范围内使用具有较高的蓄热密度.
参考文献:
[1]王胜林,王华,祁先进,等.高温相变蓄热的研究进展[J].能源工程,2004(6):6-11.[2]邹向.储热用高温相变复合材料[J].新能源,1995,17(12):27-29.[3]李爱菊,张仁元,柯秀芳.工业炉用Na2SO4/SiO2复合蓄热材料的研究[J].材料导报,2003,17(11):69-71.[4]王华,ItoY,NohiraT,等.新型陶瓷与熔融盐复合蓄热材料优化组合的数值模拟[J].中国有色金属学报,2002,12(3):550-555.[5]李爱菊,张仁元,柯秀芳,等.Na2SO4/SiO2定形复合储热材料的性能研究[J].材料开发与应用,2003,18(6):21-23.[6]PilkingtonSI.Surveyofthermalstorageforparabolictroughpowerplants[R].ReportNREL1EC24,2002.[7]贾成厂.陶瓷基复合材料导论[M].2版.北京:冶金工业出版社,2002:50.[8]叶大伦,胡建华.实用无机物热力学数据手册[M].2版.北京:冶金工业出版社,2002:562.91第5期 张兴雪,王华,王胜林,等:一种新型高温复合相变蓄热材料的制备
硬脂酸—二氧化硅复合相变材料的制备
・１８ 广州化工 ２００２年３Ｏ卷第ｌ期
硬脂酸一二氧化硅复合相变材料的制备
林怡辉张正国王世平
（华南理工大学化工所，广州５１０６４１）
摘要 随着全球工业的高速发展，能源问题１３益受到人们的重视。充分利用相变潜热蓄能成为科研领域的热点。本文 介绍一种用溶胶一凝胶法制备有机一无机纳米复台材料的方法，井对实验制备的新材料进行了差示扫描量搏分析（Ⅸ ）、扫 描电镜分析（盯Ｍ）和透射电镜分析（ＴＥＭ）。分析结果表明．该材料是具有良好的蓄热能力的复台纳米材料，可广泛应用于太 阳能利用、工业废热、余热回收及民用建筑材料 关键词溶胶一凝胶法，蓄搏，相变复合材料
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｅａｒｉｃ Ａｃｉｄ——Ｓｉ０２ Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ
Ｌｉｎ Ｙｉｈｕｉ Ｚｈａｎｇ Ｚｈｅｎｇｇｕｏ Ｗｎａｇ Ｓｈｉｐｉｎｇ （Ｓｏｕｔｈ ＣＪＨｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｌｍｕ ５１０６４１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｇｌｏｂａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．ｐｅｏｐｌｅ ｈａｖｅ ａｔｔａｃｈｅｄ ｒｆｌｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔＯ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ Ｆｅｓｏｌｌｒｃｅ．Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｓ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｈｏｔｓｐｏｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ｆｉｅｌｄ．Ａ ｎｅ－ｖｖ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ
ｐｒｅｐａｒｅ ａｎ ｏｒｇａｎｉｃ—ｉ，ｎｏｒｇａｎｉｃ ｎａｎｏｃｏｍｐｏ￣ｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｂｙ Ｓｏｆ—Ｇｅｌ ｐｒｏｃｅ￣ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔ ｅ ｎｅｗ
ｋｉｎｄ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ＤＳＣ，ＳＴＭ，ＴＥＭ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅ＇ｖｖ ｎａｎｏｅｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｈａｓ ｆａｖｏｒ— ａｂｌｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔＯ ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔＯｒａｇｅ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｖｃａｓｔｅ ｈｅａｔ，ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｗａｓｔｅ
太阳能热发电复合相变蓄热材料的实验研究
第４８卷第３期 ２０１４年３月 西 安 交 通 大 学 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩ’ＡＮ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｖｏ１．４８ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０１４ ＤＯＩ：１０．７６５２／ＸｊｔｕＸｂ２０１４０３０１０ 太阳能热发电复合相变蓄热材料的实验研究 李勇 ，郭蓓 ，黄官飞 ，谭书鹏 ，河合武 ，宫保修一 ，束鹏程 （１．西安交通大学能源与动力工程学院，７１００４９，西安；２．日本揖斐电株式会社，５０３—８６０４，日本大垣） 摘要：针对相变材料无机盐ＫＮＯ。／ＮａＮＯ。（摩尔比５０／５０）导热系数低，影响了蓄热系统充放热过 程传热效率，制备了适用于太阳能热发电系统的无机盐／膨胀石墨复合相变材料，对复合相变材料 的微观结构和热物性进行了分析，并搭建充放热测试平台对相变材料分别进行了热性能研究。结 果表明：复合相变材料中的无机盐均匀分布在膨胀石墨中，其相变潜热与基于复合材料中无机盐质 量分数的计算值相当，添加膨胀石墨后相变材料的导热系数得到了改善；在充热过程中纯无机盐的 换热方式以自然对流为主，同一蓄热单元内沿轴向上下位置温差较大，不同蓄热单元内相同位置完 成充热过程所需时间从上到下依次增加，而对于无机盐／膨胀石墨复合相变材料（质量比９０／１０）充 热过程以导热为主；与纯无机盐不同，同一蓄热单元内沿轴向上下位置温度变化趋势基本一致，不 同蓄热单元相同位置完成充热过程所需时间几乎没有差别。添加膨胀石墨后，相变材料的充热过 程所需时间减少较小，而放热过程所需时间减少约４５ ，传热介质流量的变化对复合相变材料充／ 放热过程影响较小。 关键词：ＫＮ０。／ＮａＮＯ。；膨胀石墨；相变材料；太阳能热发电 中图分类号：ＴＫ５１２．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：０２５３—９８７Ｘ（２０１４）０３—００４９—０５ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ ＬＩ Ｙｏｎｇ ，ＧＵＯ Ｂｅｉ ，ＨＵＡＮＧ Ｇｕａｎｆｅｉ ，ＴＡＮ Ｓｈｕｐｅｎｇ ，ＴＡＫＥＳＨＩ Ｋａｗａｉ ， ＳＨＵＩＣＨＩ Ｋｕｂｏ。，ＳＨＵ Ｐｅｎｇｃｈｅｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００４９，Ｃｈｉｎａ ２．ＩＢＩＤＥＮ Ｌｔｄ．，Ｃ０．，Ｉ ｔｄ．，２－１ Ｋａｎｄａ—ｅｈｏ，Ｏｇａｋｉ，Ｇｉｆｕ ５０３—８６０４，Ｊａｐａｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｏｗ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｓａｌｔ ＫＮＯ３／ＮａＮＯ３（ｍｏｌｅ ｒａｔｉｏ ５０／５０）ｕｓｕａｌｌｙ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｌｏｗ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ（ＴＥＳ）ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｕｓ ａ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌ（ＰＣＭ）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｗｉｔｈ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｓａｌｔ ａｎｄ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｎａｔｕｒａｌ ｇｒａｐｈｉｔｅ（ＥＮＧ）ｆｏｒ ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｉｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｈｅａｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ／ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｅｔ ｕｐ ｆｏｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ＰＣＭ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｓａｌｔ ｉｓ ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＥＮＧ ｐｏｗｄｅｒ ｉｎｓｉｄｅ ＰＣＭ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｏｆ ＰＣＭ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｇｅｔｓ ｅｑｕａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｓａｌｔ．Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＰＣＭ ｉｓ ｅｎｈａｎｃｅｄ ａｆｔｅｒ ｉｎｓｅｒｔｉｎｇ ＥＮＧ．Ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｐｕｒｅ ＰＣＭ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｎａｔｕｒａｌ ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ａ ｌａｒｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｆｒｏｍ ｔｏｐ ｔｏ ｂｏｔｔｏｍ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ＴＥＳ ｕｎｉｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｆｏｒ ｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｕｎｉｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｆｒｏｍ ｔｏｐ ｔｏ ｂｏｔｔｏｍ．Ｆｏｒ ＰＣＭ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ（ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ９０／１ ０），ｔｈｅ ｈｅａｔ 收稿日期：２０１３—０９—２６。 作者简介：李勇（１９８４一），男，博士生；郭蓓（通信作者），女，副教授。 网络出版时间：２０１３—１２—１０ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：∥ＷＷＷ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１０６９．Ｔ．２０１３１２１０．１４３８．００７．ｈｔｍｌ
膨胀蛭石基复合相变储热材料的制备及性能研究
膨胀蛭石基复合相变储热材料的制备及性能研究
白瑞雪;刘松阳;王梦晴;高卫
【期刊名称】《可再生能源》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘 要】文章以癸酸-棕榈酸(CA-PA)二元共晶物作为相变材料,膨胀蛭石(EVM)作为支撑材料,采用真空浸渍法制备癸酸-棕榈酸/膨胀蛭石复合相变储热材料(CA-PA/EVM)。通过FT-IR,DSC,TG,热循环等测试方法对癸酸-棕榈酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的化学兼容性、储热性能、热稳定性及可靠性进行系统研究。结果表明:膨胀蛭石通过物理作用吸附癸酸-棕榈酸二元共晶物至其层状孔隙结构,且二者化学兼容性良好;癸酸-棕榈酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的融化和凝固相变温度分别23.61,20.41℃,熔化和凝固相变潜热分别为67.22,64.87 J/g;膨胀蛭石中癸酸-棕榈酸的封装量可达52.22%,在工作温度下具有良好的热稳定性;癸酸-棕榈酸/膨胀蛭石复合相变储热材料经过100次热循环后仍保持良好的热可靠性,在建筑节能领域具有广阔的应用前景。
【总页数】7页(P182-188)
【作 者】白瑞雪;刘松阳;王梦晴;高卫
【作者单位】辽宁石油化工大学土木工程学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TK51;TB34;TU599
【相关文献】 1.木质素改性膨胀蛭石复合相变储热材料的热性能研究2.聚苯乙烯基相变微胶囊储热复合材料的制备及性能研究3.膨胀石墨相变储热复合材料的制备及性能研究4.膨胀石墨基复合相变材料的制备及其热湿性能研究5.建筑节能用癸酸‐月桂酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的制备及性能
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新型相变储能材料在建筑工程中的应用
第 12 卷 第 12 期2023 年 12 月Vol.12 No.12Dec. 2023储能科学与技术
Energy Storage Science and Technology
新型相变储能材料在建筑工程中的应用
鞠杰1，陈瑞芳2，魏钢3
（1河南应用技术职业学院，河南 郑州 450042；2郑州城市职业学院，河南 郑州 452370；
3中建六局华北建设有限公司，北京 100037）
摘 要：相变储能材料是一类利用在某一特定温度下发生物理相态变化以实现能量存储和释放的储能材料，具有储热密度高、放热速率快、蓄热温度分布均匀等优点。在建筑工程应用中，它可以有效降低建筑结构中的温度波动，达到节能减排的目的。为了提高新型相变储能材料在建筑工程中的应用成效，本文对基于淀粉、纤维素、木质素为载体的新型相变储能材料特性展开研究，对其在屋顶隔热、墙体保温、玻璃暖房、太阳能光伏发电等领域的应用也进行了分析，还对其未来的发展方向提出了展望和见解。希望能更好地促进新型相变储能材料与其他建筑节能技术相结合，进一步提升相变储能材料的应用范围和应用效果。关键词：相变储能材料；节能环保；淀粉；纤维素；木质素；建筑工程doi： 10.19799/ki.2095-4239.2023.0810 中图分类号：TK 01 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2023）12-3883-03
Application of new phase change energy storage materials in
building engineering
JU Jie1, CHEN Ruifang2, WEI Gang3
(1Henan Vocational College of Applied Technology, Zhengzhou 450042, Henan, China; 2Zhengzhou City Vocational College, Zhengzhou 452370, Henan, China; 3North China Construction Co., Ltd., China Construction Sixth Bureau, Beijing 100037, China)
无机盐 多孔陶瓷基复合相变蓄热材料的研究进展
无机盐 多孔陶瓷基复合相变蓄热材料的研究进展
摘要:对太阳能蓄热材料进行了简要介绍,重点介绍了无机盐/多孔陶瓷基高温相变蓄热材料组成和工作原理以及目前相关工作的研究进展,指出了现阶段存在的问题,并对未来的发展与前景进行了展望。
关键词:无机盐/多孔陶瓷基 高温相变蓄热 太阳能
Abstract:The materials for solar energy storage are summarized.The
principles of high-temperature thermal storage using salt/ceramic phase
change materials are analyzed.Research development of them is
reviewed.Current existing problems are pointed out.The development
tendency is discussed.
Key words:salt/ceramic;high temperature phase change thermal
storage;solar energy
太阳能热发电是光伏发电技术以外的另一个有很大发展潜力的太阳能发电技术[1]。它是通过大量反射镜以聚集的方式将太阳能光聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,进而驱动汽轮机发电。但太阳能具有间歇性等特点,且太阳能发电周期和用户用电需求不匹配,因而效率还有待提高。在太阳能热电系统增加热电装置,使系统在太阳辐射低时仍能继续满足用户需求,可以提高太阳能热发电效率,节省成本,提高系统稳定性。经济型的蓄热设计是太阳能热发电成功走向市场化的一个关键技术要素[2]。
1 太阳能蓄热材料简介
按蓄热方式划分,蓄热材料一般可分为:显热型、潜热型和化学反应型3大类[3]。显热式蓄热材料具有性能稳定、价格便宜等优点,但其蓄能密度低,蓄热装置体积庞大;潜热式蓄热材料虽然存在着高温腐蚀、价格较高等问题,但其蓄热密度高,蓄热装置结构紧凑,而且吸热—放热过程近似等温,易于运行控制和管理[4]。化学反应型蓄热材料是利用可逆化学反应通过热能和化学能的转换进行蓄热的,能量密度高,但技术复杂,投资高,目前尚处于实验研究阶段。
复合相变材料及其设备制作方法与相关技术
图片简介:
本技术涉及相变材料技术领域，尤其涉及一种复合相变材料及其制备方法。本技术介绍了一种复合相变
材料，该复合相变材料将相变材料作为内核，透明高分子材料具有良好的机械强度和织性模量，凝胶聚
合物作为壳层将相变材料限域保护起来，可以阻止其泄露，还能增加相变材料的换热面积，使其便于储
存和运输；透明高分子材料具有高的透光度，胆甾相液晶的颜色的温敏变化可以显示出来，液晶颜色的
变化温度与相变材料的相转化温度范围匹配，实现相变材料的“
可视化”
；一维导热材料具有很好导热能
力，其位于壳层与核层之间径向排列的阵列纳米结构，阵列的纳米结构能使热量沿着导热材料传输，能
够很好的提升相变材料的充放热速度，减少了热量的损失。
技术要求
1.
一种复合相变材料，其特征在于，所述复合相变材料呈核壳结构；
所述核壳结构中的壳层为含有胆甾相液晶的凝胶聚合物，核层为相变材料，所述壳层与所述核层之间
径向负载有一维导热材料；
所述凝胶聚合物由透明高分子材料制得。
2.
根据权利要求1
所述的复合相变材料，其特征在于，所述核层的粒径为90-150μm
，壳层的厚度为10
～30μm
，一维导热材料的厚度为20-30μm
。3.
根据权利要求1
所述的复合相变材料，其特征在于，所述相变材料为石蜡型相变材料；
所述一维导热材料选自铜纳米线、碳纤维或碳纳米管；
所述胆甾相液晶包括向列相液晶和手性掺杂剂。
4.
根据权利要求3
所述的复合相变材料，其特征在于，所述向列相液晶为BHR-59001
，所述手性掺杂
剂为S-811
。
5.
根据权利要求3
所述的复合相变材料，其特征在于，所述石蜡型相变材料为十四烷、十八烷或二十
烷。
6.
根据权利要求5
所述的复合相变材料，其特征在于，所述透明高分子材料为明胶和/
或阿拉伯胶。
7.
权利要求1
至6
任意一项所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1
：利用Stober
法将相变材料、十六烷基三甲基溴化氨在水和醇的混合溶剂中，加入硅源进行反
应，得到二氧化硅包覆的相变材料；
水-相变材料复合蓄热装置的充放热特性研究
２０１０年第３８卷第７期 流体机械 ５９
文章编号：１００５－－０３２９（２０１０）ｏ７—０ｏ５９—ｏ５
水一相变材料复合蓄热装置的充放热特性研究
于国清 。汤金隼 ，赵惠忠
（１．上海理工大学，上海２０００９３；２．中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌３３０００２）
摘要：研究了一种新型的水．相变材料复合蓄热装置，在水箱的上部添加少量相变材料，设置２个均流孔板将水箱分
为高温段、低温段和过渡段，并对其蓄热特性进行了试验研究，分析了充热、放热过程中水箱内的温度分布，以及相关因 素的影响。试验测试表明：（１）水一相变材料复合水箱在充热和放热过程中，均存在着明显的温度分层；（２）对于充热
过程，流量越小，充热温度越稿，分层效果越明显；（３）对于取热过程，相变材料能有效提高较高温度热水的供应量。 关键词：相变蓄热材料；水蓄热；充热特性；放热特性；温度分层 中图分类号：ＴＫ５１３．５ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—０３２９．２０１０．０７．０１４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｈａｒｇｅ ａｎｄ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ－Ｐｃｍ Ｈｙｂｒｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ
ＹＵ Ｇｕｏ．ｑｉｎｇ‘，ＴＡＮＧ Ｊｉｎ—ｈｕａ ，ＺＨＡＯ Ｈｕｉ．ｚｈｏｎｇ （１．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ ｆｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｒｕｉｌｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ．Ｃｏ．，ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３０００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｗａｔｅｒ—ＰＣＭ（Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｍａｔｅｒｉａ１）ｈｙｂｒｉｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ－ ｌｙ．Ｔｗｏ ｏｒｉｆｉｃｅ ｐａｎｅｌｓ ｓｅｐａｒａｔｅ ｔｈｅ ｔａｎｋ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｓｅｃｔｉｏｎｓ：ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｃｔｉｏｎ，ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｃｔｉｏｎ．Ｓｏｍｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ—ＰＣＭ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｏｒ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：（１）Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ；（２）Ｓｍａｌｌｅｒ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｆｌｏｗｒａｔｅ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｅｎｔｅｒｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ
二元复合相变储能材料制备及调温性能
印染（２０１０ Ｎｏ．７） 二元复合相变储能材料制备及调温性能 ．ｏ．ｏ．ｏ．ｏ。∥ 孟令翔，马晓光，宋林艳，张莹 （天津工业大学改性与功能纤维天津市重点实验室，天津３００１６０） 摘要：为达到控制调节储能材料相变温度之目的，依据施罗德理论对二元相变储能材料进行共混，并采用 溶胶．凝胶法复合二元相变储能材料，以解决储能材料在“固一液”相变过程中的液态渗漏问题。试验表明，两 种相变储能材料的适宜摩尔分数比为５：５；通过ＤＳＣ分析可知，复合工艺未对相变材料的热性能产生影响， 二元复合相变储能材料整理到织物上后可达到良好的调温储能效果。 关键词：功能性整理；溶胶；凝胶；热性能；涤棉织物 中图分类号：ＴＳ１９５．５９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—４０１７（２０１０）０７—００００—０４ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｒｍｏ—ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｂｉｎａｒｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＭＥＮＧ Ｌｉｎｇ－ｘｉａｎｇ。ＭＡ Ｘｉａｏ—ｇｕａｎｇ，ＳＯＮＧ Ｌｉｎ—ｙａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇ （Ｔｉａｎｊｉｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＦｉｂｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｆｉｂｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅ￣ｉｔｙ．Ｔｉａｎｆｉｎ ３００１６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｍｉｘｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ＇ｓ ｔｈｅｏｒｙ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ。ａｎｄ ｔｈｅｎ ｗａｓ ｃｏｍｐｏｕｎｄｅｄ ｂｙ ｓｏ１．ｇｅｌ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｌｉｑｕｉｄ ｌｅａｋａｇｅ ｄｕｒｉｎｇ“ｓｏｌｉｄ—ｌｉｑｕｉｄ”ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ．Ｏｐｔｉ’ ｍｕｍ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｔｗｏ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗａｓ ５：５．ＤＳＣ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｅｘ－ ｅｒｔｅｄ ｎｏ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅｒｍｏ—ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｆａｂｒ．ｉｃ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｅａｔｕｒｅｄ ｇｏｏｄ ｔｈｅｒｍｏ—ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｐｒｏｐｅ￣ｙ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｆｉｎｉｓｈ；ｓｏｌ；ｇｅｌａｔｉｎ；ｈｅａｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ—ｃｏｔｔｏｎ ｆａｂｒｉｃ Ｏ 前言 相变储能材料因其优良的储能蓄热调温性能，在 建筑材料、太阳能、航天科技等领域有广泛的研究、应 用和发展¨ 。溶胶一凝胶法 作为一种应用较广泛的 制备功能材料的方法，可在低温下实现功能附加。针 对目前单一相变材料存在相变温度过高，超出自然环 境温度变化范畴的缺陷，本项目依据施罗德理论将二 元储能材料共混，并通过优化混合比例，以降低相变温 度及扩大温度范围来满足其在纺织品上的应用需求。 为解决储能材料在“固一液”相变过程中的液态渗漏问 题，利用溶胶．凝胶法形成三维网络结构，即“笼效应”， 将储能材料包覆其中，制备出复合相变储能材料，有效 地克服了储能材料在相变过程中的液态渗漏现象。 １ 试验部分 １．１材料与设备 织物２８ ｔｅｘ Ｘ２８ ｔｅｘ ２５６根／１０ ａｍ ｘ２０４根／１０ ａｍ 涤棉平纹织物 收稿日期：２０１０一Ｏ１—０６ 基金项目：福建省重大科技计划项目（２００５Ｚ１７）资助。 作者简介：孟令翔（１９８５一），男，硕士研究生。主要从事功能纺织品的 研究 药品高级脂肪醇类储能材料ＣＲ一１和ＣＲ－２（自 制），正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ，化学纯），无水乙醇（分析纯， 天津科密欧化学试剂有限公司），盐酸（分析纯）。 设备ＤＦ．１０１Ｓ型集热式恒温加热磁力搅拌器 （巩义市予华仪器有限责任公司），ＬＴ型电子天平（沈 阳龙腾有限公司），ＮＭ－４５０型气压实验轧液机，ＤＫ－ＳＥ 型针板拉幅式焙烘机，Ｐｅｋｉｎ—Ｅｌｍａ ＤＳＣ－７型差示扫描 量热仪（美国Ｐｅｋｉｎ—Ｅｌｍａ公司），ＪＴ１３１０型点温计（深 圳市经腾威实业有限公司），２２０Ｖ２５０Ｗ红外灯（中心 波长为１～２．５ ｍ，通用电气嘉宝照明有限公司），热性 能测试仪（自制）。 １．２试验方法 １．２．１ 最低共熔点相变温度 相变材料在共熔温度时呈现三相平衡【８ Ｊ，根据施 罗德公式计算理论最低共熔点温度： ＝—１ （１） Ｋ １Ｉ ＾ 、 △ 式（１）中： ——混合物主要成分Ａ的摩尔分数； △ ——纯化合物Ａ的熔化潜热，Ｊ／ｍｏｌ； ——纯化合物Ａ的熔化温度，Ｋ； 卜含有化合物Ａ的混合物的熔化温度，Ｋ；
一种新型固固相变材料及其制备方法
第２８卷第３期 ２０１１年６月 吉林建筑工程学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖ０１．２８ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１ｌ
一种新型固一固相变材料及其制备方法术
丁 锐 肖力光 赵瀛宇※
（吉林建筑工程学院材料科学与工程学院，长春１３０１ １８）
摘要：本文根据相变传热的特点，建立了脂肪酸二元体系作为相变蓄热材料的传热模型，通过大量的实验验证了混 合体系在融化和凝固过程中的热特性．通过ＤＳＣ试验，对相交材料的相转变温度、焓变数值以及储热能力进行分 析．现已制备出二元相变体系（月桂酸：癸酸）的相变温度为２１．３１℃、焓变值１５３．１７ Ｊ／ｇ，复合相变体系的相变温 度为２３．６℃、焓变值１７２．６８ Ｊ／ｇ． 关键词：相变材料；热能储存；硅藻土 中图分类号：Ｏ ６１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９—０１８５（２０１１）０３—００４０一Ｏ３
Ａ Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ Ｓｏｌｉｄ——ｓｏｌｉｄ ＰＣＭ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄ
ＤＩＮＧ Ｒｕｉ，ＸＩＡＯ Ｌｉ—ｇｕａｎｇ，ＺＨＡＯ Ｙｉｎｇ—ｙｕ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｔ＂Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ ｌｎｚｔｉｔｍｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｃｈｉｎａ １３０１ １８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｈａｓｅ—ｃｈａｎｇｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ，ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｔｅｒｎａｒｙ ｍｉｘｔｕｒｅ ａｎｄ ｂｉｎａｒｙ ｍｉｘｔｕｒｅ ｓｔｅａｒｉｃ ａｃｉｄ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｅａｒｉｃ ａｃｉｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍｅｌｔｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｂｙ ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ａｎｄ ｔｅｘｔ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｔｒａｎ—
相变储热材料
相变储热材料
相变储热材料是一种能够在相变过程中吸收或释放大量热量的材料，广泛应用于太阳能热能储存、建筑节能、电力系统调峰等领域。相变储热材料利用物质在相变过程中吸收或释放的潜热来实现热储存和释放，具有储热密度高、储热温差小、循环稳定性好等优点，因此备受关注。
常见的相变储热材料包括蓄热水、蓄热混凝土、相变蜡等。其中，相变蜡因其熔点明确、热储存密度大、循环稳定性好等特点，成为相变储热材料中的热门产品。相变蜡的主要成分是石蜡或蜂蜡，其在固态和液态之间的相变过程可以吸收或释放大量热量，因此被广泛应用于太阳能集热系统、建筑节能材料、电力系统调峰等领域。
相变储热材料的性能对其应用效果起着至关重要的作用。首先，相变储热材料的相变温度应与应用系统的工作温度相匹配，以确保在需要释放热量时能够准确释放。其次，相变储热材料应具有良好的循环稳定性，能够经受多次相变循环而不发生明显的性能衰减。此外，相变储热材料的热导率也是影响其应用效果的重要因素，高热导率可以加快热量的传输速度，提高系统的热效率。
在实际应用中，相变储热材料的设计和制备也是至关重要的。首先，需要根据具体的应用需求选择合适的相变储热材料，包括相变温度、热储存密度、循环稳定性等指标。其次，需要设计合理的储热结构，确保相变储热材料能够充分接触传热，并且能够在相变过程中保持稳定的温度分布。最后，制备工艺也需要精益求精，以确保相变储热材料具有良好的物理结构和热物性。
总的来说，相变储热材料作为一种高效的热能储存和释放方式，在太阳能热能储存、建筑节能、电力系统调峰等领域具有广阔的应用前景。随着科技的不断进步，相变储热材料的性能和制备工艺也在不断提升，相信其在未来会有更加广泛的应用。相变储热材料的发展将为推动清洁能源利用和建筑节能领域的发展做出重要贡献。