空调蓄冷相变材料的最新研究
蓄冷空调采用相变材料作为蓄冷介质的特性研究
７℃之 间 的显 热进 行 蓄冷 ， 蓄 冷 密度 低 、 其 蓄
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
冷槽 体 积大及 槽 内不 同温度 的冷 水 易混合 等缺
点 。冰 蓄冷利 用 水 的相 变潜 热 蓄存 冷 量 ， 相 其 变潜 热 大 ， 冰 蓄冷水 的相 变 凝 固点 较 低 （ 但 ０℃ 以下 ） 且 蓄 冰时存 在较 大 的过 冷 度 （ ～ ６。 ， ， ４ Ｃ） 为 了 蓄存 冷 量 ， 调 机组 必 须 运行 在 较低 的工 空 作温 度 范 围（ １ … ０ ８℃） 这 样 就 势 必 造 成 ，
空调 主 机 性 能 系 数 （ ＯＰ 的 下 降 。相 变 材 料 Ｃ ）
蓄冷 是利 用一 种新 型 的相 变 材 料 在 ６ ９℃发 ～ 生相 变 时吸 收或 放 出大 量 的 热 进 行 蓄 冷 ， ］ 相 变 材料 蓄冷 克 服水 蓄 冷 的 蓄冷 密 度低 、 蓄冷 冰 的工 作 温度低 等缺 点 。采用 相变 材料 蓄冷 的优 点 是 其 相 变 温 度 与 空调 主 机 的 蒸 发 温 度 相 吻
～
蓄冷 球 内融 化 过程 进 行 数值 模 拟 ， 计算 各 节 点 的温度 ， 导 出其 它 热 物理 参 数 。 为蓄 冷 空 调 并
系统 的优 化设 计提 供理 论依 据 。
１ 球 内融化 分 析
蓄 冷球 半径 为 Ｒ 球 内充 满温 度 为相变 温 ， 度 Ｔ 的相变 材料 口 ， 始 时 刻 ， 内 的相 变 材 ］初 球 料 已经 完全 凝 固。在球 的表 面 （ Ｒ—Ｒ 处 以对 ） 流方 式 与温 度 为 Ｔ， 冷冻 水 进 行 热 交 换 ， 的 冷 冻水 和球 壁 间 的对 流 换 热 系 数 为 ， 保 持 不 且 变 ， 蓄冷球 内 的相 变 材料 发 生 相 变 。传 热 过 使 程 由球外 壁 向球 内进 行 ， 变也 由壁 面 向球 内 相
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。
相变材料的研究及应用
相变材料的研究及应用相变材料是一种纳米级别的特殊材料，可以在温度、压力等特定条件下发生物理结构上的相变，从而实现能量的储存和释放。
这种材料的研究和应用广泛涉及到物理、化学、材料科学等多个领域，因此备受关注。
在本文中，我们将探讨相变材料的研究和应用的最新进展及未来发展趋势。
一、相变材料概述相变材料（PCM）是一种有规律的可逆材料，它可以在特定条件下实现相变，如从固体状态变成液态状态或从液态状态变成固体状态等。
相变过程中，物质释放或吸收大量热量，可广泛应用于热管理、能源储存和转换等领域。
相变材料的分类有多种方法，其中较为常见的是基于其应用和物理状态对其进行分类，如蓄冷材料、蓄热材料、可切换镜头材料和PCM微胶囊等。
蓄冷材料主要用于空调系统，作为一种储存制冷能量的材料。
蓄热材料主要应用于太阳能热水器、地板供暖等领域，作为一种储存热能的材料。
可切换镜头材料是一种新型材料，可用于智能调光器，它在光线强度突变时，能够迅速切换从无色到有色。
PCM微胶囊则是将纳米相变材料封装在胶囊中，广泛用于热管理、温控衣等领域。
二、相变材料的研究进展相变材料的研究发展历程较为丰富，自20世纪80年代以来，研究人员陆续开发出数百种不同类型的相变材料。
早期的相变材料主要是有机化合物和无机化合物，它们有着一些缺点，如熔点低、热导率低、尺寸不稳定等，限制了它们的应用范围。
近年来，在材料科学、物理学和化学等领域的新进展，推动相变材料的发展越来越快。
其中，纳米技术的应用，不仅让相变材料的稳定性和耐用性提高，也进一步扩展了其应用范围。
另外，相变材料的成品也越来越多元化，如W-Palygorskite复合材料、TiO2/Na2SO4/SeO2复合材料等，这些都是依靠多种物化性质修饰相变材料得到的新型材料，更具有优异的性能和应用前景。
三、相变材料的应用前景相变材料的应用范围广泛，包括建筑、传热、电子、医学和环保等领域。
其中，建筑领域是相变材料应用的重要方向。
高分子蓄冷剂相变性能的实验研究
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在对比试验 3 中，可以看出两个公司的蓄冷材 料的相变温度相同，但是 A 公司蓄冷材料的过冷温 度为 2.3℃，而 B 公司蓄冷材料过冷温度为 4.1℃， 因此，可知 A 公司的蓄冷材料在性能上要优于 B 公 司。
4 结论
本文对高分子蓄冷材料的相变温度进行了测 试，并对影响其相变过程的若干因素进行了比较实 验。结果发现高分子蓄冷材料存在一定的过冷度； 相变过程受外界冷媒的温度影响。冷媒温度越低， 过冷度越大，但是凝固过程加快。对不同质量的蓄 冷材料的凝固过程对比实验研究发现质量越大，蓄 冷材料的过冷度越低，这是因为晶体形成需要晶 核，质量越大，充当晶核的物质越多，液体越容易 结晶。对两个公司生产的蓄冷材料的冷却凝固过程 进行了对比，发现两者的相变温度基本相同，但是 过冷度不同。一般过冷度越低的性能越好。蓄冷材 料冷却凝固过程中内部存在一定的温度梯度。降低 过冷度，提高凝固过程中温度均匀性是改善蓄冷剂 性能的关键。
EXPERIMENTAL STUDY ON THERMAL PERFORMANCE OF COLD STORAGE POLYMER MATERIAL
Zhao Hongxia Han Jitian Zhou Zipeng (Institute of Refrigeration and Cryogenics, Shandong University, Jinan, 250061)
2 实验流程
将配置好的 25%的 CaCl2 溶液倒入低温恒温 槽，开启低温恒温槽制冷，待槽内溶液温度降至-8 ℃左右，便可以将溶液温度稳定至实验所需工况温 度。此时将蓄冷球完全浸入低温溶液中，将恒温槽 密闭，用热电偶测量蓄冷球内相变蓄冷材料的温度 变化，并得出温度变化曲线。
有机高温空调相变蓄冷材料研究现状
一
空调蓄冷技术是利用低谷电价的电力 ， 将冷量蓄存起 来 ， 给用 以供 电高峰时使用 。 作为 目前 可采用 的最经济有效的电力调峰方式 ， 对缓解 我 国目 能源紧缺 ， 前 电力供应 紧张的矛盾 ， 有巨大的积极 意义。蓄冷 具 按介质分类主要有水 蓄冷 、 共晶盐蓄冷 、 制冷 剂气 体水合物蓄冷 、 蓄 冰 冷和有机物相变材料蓄冷等。共 晶盐 和气体水合物 蓄冷技术 目 前都处 在研究开发阶段 ， 都有其需 要突破的瓶颈 ， 如共 晶盐 蓄冷过冷度较大 ， 材料易老化失效 ； 气体水合物蓄冷低压介质如 Ｒ ４ ｂ １ １ 等结 晶温度较低 ， 往往需要 ０ ℃及以下 的冷媒温度 ， 不能达到 ５ １ ℃的高温蓄冷要求 ， ～２ 高 压介质如 Ｒ１４ ， ３ ａ压力较高 ， 往往 大幅增加 了蓄冷装 置的造价 ； 应用最 多的是冰蓄冷 ， 由于水 的过冷 ， 往往在 一 ℃一 １ Ｔ才能结冰 ， ６ ０： 主机在制 冰工况下 ， 效率较低 ， 若能开发 出在 ５ １ ￣ － ２Ｃ结冰 的高温空调相 变蓄冷 介质 ， 将能很好 的缓解这一状况。 适合高温空调相变蓄冷应用 的有机材 料， 主要包括 融点在 ０ ４ ℃之 间的烷烃 、 机酸 、 ～０ 有 醇类 等 ， 这些 材料大 多相变潜热较 大 ， 材料易得 ， 对环境无 污染 ， 由于很难找 到相变 温度在 ５ １ ℃之间的单质材料 ， －２ 它们 的二元或三元混合物得到了广泛的研究 。
２有机 相 变 材 料 蓄冷 研 究现 状 ． 德国进行 了大量相变贮 能的机理和应用研究：如 Ｋ ｉ ｅ绘 制了大 ｒ ｈｌ ｅ 量 Ｐ Ｍｓ Ｃ 的物性图表 ，他认 为石蜡等是 １０ ０ ℃以下 蓄热用 Ｐ Ｍ 的最佳 Ｃ 候选材料 。 石蜡混合物 已在德 国形成专门的 Ｐ Ｍ产 品。 Ｒ ｂｔｅｍ是 Ｃ 如 ｕｉ ｒ ｈ Ｓｈ ｍ ｎ ａｏ公 司研制 、 ｃｕ ａ ｎＳｓｌ 开发 的石蜡 Ｐ Ｍ系列产 品。这类 Ｐ Ｍ 的熔 Ｃ Ｃ 化 温度 范 围在 一 Ｏ １５ 】 ３ ℃～ ℃ｌ １ ］ 。
相变蓄冷材料的变温红外研究
相变蓄冷材料的变温红外研究近年来，随着冷藏和冷冻系统的不断发展和完善，越来越多的人开始关注相变蓄冷材料。
相变蓄冷材料作为一种新型冷藏储冷技术已经引起了广泛关注。
它主要是由一种溶液，称为相变蓄冷液，来实现蓄冷。
相变蓄冷液一般都是混合溶液，其组成成分本质上是某种有机物，如乙醇、乙酸等，具有很好的可控性和多功能性。
目前，红外技术已成为一项新兴技术，在蓄冷系统中有着广泛的应用。
红外技术是一种利用温度变化的能量传输方式，其特点是：速度快、精度高，适用于测量温度变化率大的物质，适用范围较广、操作简便、可靠性高。
因此，将相变蓄冷技术与红外技术相结合，就可以构成一个能够快速、准确测量温度变化的技术系统。
为了进一步探究相变蓄冷材料的变温红外研究，我们首先进行了实验研究，研究目标是检测和研究相变蓄冷材料在进行热方面的性能及其特点，探究其热特性的变化规律，以及利用红外技术实时检测和控制其变温过程的技术参数。
实验中，我们选用一种富含有机物的相变蓄冷液来进行试验，并采用红外技术实时检测和控制相变蓄冷液的温度。
试验结果表明，当相变蓄冷液进行热处理时，其温度变化趋势和规律符合理论规定，并在一定温度下明显地发生相变，表明红外技术对相变蓄冷液的变温检测过程是有效的。
此外，我们还研究了相变蓄冷液在反复变温过程中的热性能，发现当温度每次循环变化后，其最终的温度都会比改变前有所降低，表明相变蓄冷液具有很好的蓄冷性能。
本次研究为在红外技术的基础上检测和研究相变蓄冷材料的变温特性，提供了有益的参考价值，为进一步提高相变蓄冷技术的效率和精度，提供了重要的理论参考和实验参考，也为进一步开发和改进具有高效能的冷藏冷冻系统提供了有益的建议。
综上所述，本次研究中，我们运用了红外技术，对相变蓄冷材料的变温特性进行了研究，比较完整地揭示了相变蓄冷技术的工作原理及其蓄冷效率，为进一步推广相变蓄冷技术的技术性、经济性提供了参考。
空调蓄冷相变材料强化传热的研究进展
空调蓄冷相变材料强化传热的研究进展摘要相变材料在蓄冷空调中的应用越来越受到重视，然而多数相变蓄冷材料均具有极低的导热系数，因此相变蓄能材料的应用就要求热传导技术的提高。
概述了近年来关于相变蓄冷材料的研究和强化传热两方面的研究进展。
关键词相变蓄冷材料；强化传热；导热系数在能源危机越来越尖锐的形势下，节能己成为现代科技界研究的问题之一。
作为国民经济基础产业之一的电力工业的节能在其中具有重要的地位，解决电力不足的问题，一方面是靠增加对电力的投入，加快电力建设的步伐；另一方面则是通过国家对电力政策的调整，节约用电、移峰填谷，是解决电力供需矛盾的有效方法，蓄冷技术正是在此背景下在70年代后获得了较大发展。
使用蓄冷空调系统的目的就是使制冷机在夜间用电低谷时段制冷蓄冷，在白天用电高峰时段释冷，籍以全部或者部分转移用电高峰时段空调用电负荷，实现“削峰填谷”，合理利用能源的目的。
由于能量的供应和需求在很多情况下都有很强的时间依赖性，为了合理地利用它，人们常需要把暂时不用的能量储存起来，在需要的时候释放出来。
因此，相变蓄能材料的利用在最近几年受到极大的重视，这是因为相变蓄能材料在转熔过程中具有极大的蓄能能力和等温性能。
然而具有高蓄能密度的多数相变蓄能材料均具有极低的导热系数，因此相变蓄能材料的应用就要求热传导技术的提高。
1相变材料在空调中的应用相变材料（PCM）在蓄冷方面的应用较为成熟的技术是主动式蓄冷，即蓄冷系统和空调系统相结合，组成空调蓄冷系统。
所谓空调蓄冷系统是指在电价低、空调负荷低的时间内蓄冷，在电价高、空调负荷高时释冷，以此从时间上全部或局部转移制冷负荷的空调系统。
蓄冷用相变材料主要包括水、冰、无机盐相变材料和有机物相变材料。
水是自然界的主要资源，用水作为蓄冷剂投资省，技术要求低、维修费用少。
但由于水的贮能密度低，占地面极大，冷耗较大，所以不是蓄冷的最佳选择；冰作为蓄冷物质，蓄冷密度较大，蓄冷温度恒定，与水蓄冷相比，其蓄冷密度约为水蓄冷的18倍以上，而且占地面较小，因此具有广泛的应用范围，它特别适合于冷负荷变化较大的场所。
相变材料在储能与制冷领域的研究
相变材料在储能与制冷领域的研究相变材料是一种具有特殊性质的晶体材料，其能够在一定温度范围内发生相变，从而实现吸热或放热的作用。
这种独特性质让相变材料被广泛应用于储能与制冷领域中，成为了当前研究的热点之一。
储能领域是相变材料应用的主要领域之一。
近年来，人们对于新能源的占比越来越高，因此储能技术也越来越受到重视。
目前的研究表明，相变材料具有很好的储能性能，可以用于热能储存并供应热能。
这种储能方式能够在实际应用中大大提高能源利用率，缓解能源问题的压力。
相比于其他储能材料，相变材料的储能效率更高，能够在储能过程中将大量的热量存储起来，并在需要时释放出来，让热能源变的更加稳定和安全。
而在储能领域中，相变材料的运用具有很大的潜力。
例如，在太阳能领域中，用相变材料储存太阳能热量，可以让能源得到更长时间的储存，并提高太阳能利用的效率。
在制冷领域，相变材料被用作一种新型的制冷材料。
它们可以通过吸收和释放热量来实现制冷的效果。
这种方法比传统的冷却技术更加环保，因为它不会排放任何的有害物质，而且制冷效果也更加稳定和持久。
相变材料制冷技术的原理是利用了相变材料由固态到液态的变化实现吸热。
通常情况下，相变材料会在低温下变成固态，这时它会吸收周围环境的热量。
当温度升高，相变材料会由固态变为液态，并将先前吸收的热量释放出来。
通过这种方式，相变材料可以实现制冷的效果。
相对于传统的制冷技术，相变材料制冷技术具有很多优势。
首先，它不需要使用任何化学药品来制冷，因此可以彻底避免环境污染和健康问题。
其次，相变材料制冷系统具有高效、节能、运行稳定等优点，可以在航空、汽车、医疗等多个领域得到广泛应用。
尽管相变材料在储能与制冷领域中的应用已经十分成熟，但是在未来的研究中，人们仍然需要探索更多的应用可能。
比如，可以将相变材料应用在节能壁纸材料中，以减少室内的热损失和降低空调系统的负载。
此外，相变材料还可以应用于电池材料中，以提高电池的储能效率和循环寿命。
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材料导报 :综述篇
2010 年 1 月 (上) 第 24 卷第 1 期
量既无法储存也无法取用 ;相变温度保持恒定 ,相变蓄冷材 料在结冰过程中应始终保持一定的凝固温度 ,没有过冷及相 分离现象 ;蓄冷材料传热性能好 ,相变过程中体积变化小 。
( Key Labo ratory of Enhanced Heat Transfer and Energy Co nservation of Minist ry of Education ,School of Chemist ry and Chemical Engineering ,Sout h China U niversity of Technology , Guangzho u 510640)
(2) 化学条件 : 化学性能稳定 、无毒 、不爆炸 、无腐蚀 、溶 解性小 。
(3) 相变动力学方面 :要有较高的固化结晶速率 。 (4) 经济条件 :各组分来源容易 ,价格便宜 。 1. 2 相变材料的分类 相变材料按照相变方式一般可分为 4 类 : 固2固相变材 料 、固2液相变材料 、固2气相变材料和液2气相变材料 。用于 蓄冷空调系统中的相变材料主要是固2液相变材料 。相变材 料按化学组成可分为无机相变材料和有机相变材料 。
空调蓄冷相变材料的最新研究/ 吕知梅等
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空调蓄冷相变材料的最新研究 3
吕知梅 ,于军强 ,裴丽霞 ,张立志
(华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室 ,广州 510640)
摘要 相变材料是一种新型的蓄冷材料 ,5～10 ℃的相变材料在空调蓄冷系统中的应用越来越受到重视 ,已成 为国际研究的热点 。叙述了用于空调蓄冷的相变材料的选择原则和有机 、无机相变材料的优缺点 ,概括和评述了近 年来相变蓄冷材料在开发新型材料 、提高导热系数和降低过冷度等方面的研究进展 ,并展望了空调蓄冷相变材料的 研究趋势 。
为了得到相变温度适当 、性能优异的相变材料 ,通常需 要将几种相变材料复合以形成二元或多元相变材料 ,由此弥 补二者的不足 ,制备出性能更好的复合相变材料[14] ,使之得 到更好的应用 。近年来开发的新相变材料见表 1 。
表 1 新开发的相变材料 Table 1 The newly developed p hase change material
1. 2. 1 无机相变材料 适用于空调蓄冷的无机类固2液相变材料主要是共晶盐 ,
具有代表性的共晶盐有 Na2 SO4 ·10 H2 O ( 芒硝) 、CaBr2 · 6 H2 O 、Na2 H PO4 ·12 H2 O 、Mg ( NO3 ) 2 ·6 H2 O ( 镁 硝 石) 、 CaCl2 ·6 H2 O 等 。
目前 ,空调蓄冷材料主要有水 、冰和相变材料 3 种 。水 蓄冷是利用 4～7 ℃之间水的显热进行蓄冷 , 可以使用常规 的制冷机组 ,实现蓄冷和蓄热的双重用途 。对水蓄冷的研究 主要集中在动态模拟[1] 和运行经济性分析[2] 。水蓄冷存在 很多缺点 :蓄冷密度低 ,蓄水槽体积庞大 ;蓄冷槽内不同温度 的水容易混合 ,影响蓄冷槽中的储存冷量[2 ,3] 。冰蓄冷是一 种充分利用相变潜热的蓄冷方式 ,具有格低廉 、性能稳定 、 潜热大等优点 ,在国内中央空调中使用较多 。浙江大学的叶 水泉[4] 对蓄冰装置的蓄冰融冰过程和低温送风空调系统进 行了充分研究 , 研制出不完全冻结式导热塑料蓄冰盘管 。 Sebzah M J 等[5] 对蓄冰系统也做了详细分析 。李玉娜等[6] 对冰蓄冷空调的经济性进行了研究 。但冰蓄冷相变温度低 ,
共晶盐的熔点比较高 ,通常需加入其他无机物来降低其 熔点 。Nagano 等[10] 在硝酸锰结晶盐中分别加入 NaNO3 、 NaCl 和 MnCl2 ·4 H2 O 等添加剂来降低熔点 。刘剑虹等[11] 在 Na2 SO4 ·10 H2 O 中加入 N H4 Cl 、KCl 和 K2 SO4 来降低其 熔点 ,使该相变材料的熔点从 32. 4 ℃降到 8 ℃。在该材料中 加入增稠剂羧甲基纤维素 ( CMC ,含量 3. 2 %) 可形成足够浓 的凝胶体 ,以阻碍硫酸钠水合物大晶体的生长 ,同时 ,加入晶 形改变剂六偏磷酸钠 (含量 0. 1 %) 能改变 Na2 SO4 ·10 H2 O 的晶体结构 ,使无机盐形成小的晶体 。增稠剂和晶形改变剂 的配合应用能较好地抑制水合盐的相分离及析出 。
Abstract Phase change material is a novel cool sto rage material ,5～10 ℃p hase change materials used in t he air conditio ning cool storage system are mo re and mo re valuable and have become focus at ho me and abroad. The selec2 tion ,relative merit s and disadvantages of vario us kinds of p hase change materials for cool sto rage in t he air co nditioning are described. The develop ment of p hase change material in t he air co nditioning is reviewed , focusing on t he resear2 ches o n developing t he novel p hase change materials ,imp roving t he t hermal co nductivit y and reducing t he supercooling of p hase change materials. Finally ,t he develop ment t rend of p hase change material is p ropo sed.
使制冷机在制冰充冷时的蒸发温度比常规非蓄冷系统低 8～ 10 ℃,这不仅限制了蓄冷空调系统可采用的制冷机种类 ,而 且使制冷机的运行效率降低 30 %～40 %[7] 。与常规机组相 比 ,蓄冷系统制冷机组的 CO P 值下降 ,耗电量增加 。
相变材料进行相变蓄冷的空调系统可以克服上述水和 冰蓄冷系统的缺点 ,具有大的储能密度 ,是同等体积显热储 存物质的 5～14 倍[8] ,可直接采用常规制冷机组进行蓄冷 , 提高制冷机组的蒸发温度和 CO P 值 ,从而改善系统的能量 利用率 。在空调蓄冷系统中采用 5～10 ℃的相变材料最合 适 ,因此开发适宜的相变温度相变材料受到了人们的广泛关 注 ,近年来成为研究的热点 。
1 蓄冷相变材料的选择及分类
1. 1 相变材料的选择 相变蓄冷空调系统的关键是相变材料 ,所以它的选择至
关重要 。Abhat [9] 对相变材料应具备的性能进行了以下叙 述。
(1) 热物性方面 :具有较高的相变潜热和合适的相变温 度 。对空调蓄冷系统而言 ,要求相变温度在 5～10 ℃,否则冷
3 863 计划 (2008AA05Z206) 吕知梅 :女 ,1986 年生 ,硕士研究生 E2mail :lv. zm @mail. scut . edu. cn 张立志 :通讯作者 ,教授 ,博士生导师 Tel :020287114268 E2mail :lzzhang @scut . edu. cn
关键词 相变材料 蓄冷 空调 热导率 过冷度 中图分类号 : T K 02 文献标识码 :A
Ne w Research on Phase Change Materials f or Air Conditioning Cool Storage System
L U Zhimei , YU J unqiang , P EI Lixia , ZHAN G Lizhi
Key words p hase change materials ( PCMs) , cool sto rage , air conditio ning , co nductivity , supercooling
0 引言
蓄冷是实现电网移峰填谷的有效手段 ,目前主要用于空 调蓄冷 。城市空调的耗电量相当大 ,由于电能紧张 ,近年来 国家电网公司也制定了相应的电价分时计价政策 ,促进了空 调蓄冷技术的推广 ,因此空调蓄冷技术能够产生很好的社会 效益与经济效益 ,实现电能的有效利用 。
癸酸和月桂酸 (物质的量比 65 ∶35) 添加 10 %甲基水杨酸
十六烷和十四烷(体积比 63. 33 ∶36. 67 ) 癸酸 、月桂酸和十五烷
8 6. 2 6～9. 2
9. 5 7. 9 6. 5 9. 5
12. 5
9. 4 13. 3
— 173. 2 155～196
97. 0 149. 0 116. 5 157. 0
相变材料中添加金属 、石墨粉和纳米粒子 。
金属物质具有良好的导热性 ,被嵌入到相变材料中可提 高其导热能力 。Khan 等[24] 研究了在相变材料中加入铝 、铁 、 铜 、铝硅合金和铅基复合物时相变材料在结冰过程的传热特
有机类相变储能材料的优点是无过冷及析出现象 ,性能 稳定 ,无毒 ,无腐蚀 ;缺点是导热系数小 ,密度小 ,单位体积储 热能力差 。
2 蓄冷相变材料的新进展
由于单一的无机 、有机相变蓄冷材料都存在着上述问题 和缺陷 ,因此 ,近年来新型的复合相变蓄冷材料应运而生 ,已 成为蓄冷材料领域的热点研究课题 。对空调蓄冷相变材料 的研究主要集中在开发新型相变材料 、改善相变材料的传热 能力和降低过冷度等方面 。 2. 1 新型相变材料的开发