四元碳酸盐相变储热材料的制备及热物性研究

在常见的K2CO3-Na2CO3-Li2CO3三元熔盐基础上进行储热性能改性研究。选取成本较低的无机盐BaCO3和SrCO3作为添加剂,采用静态熔融法制备四元碳酸盐,运用差式扫描量热法(DSC法)、连续法等方法测试其熔点、相变潜热、分解点等热物性能。结果表明,四元碳酸盐具有相变潜热大、工作温度范围广等优点。该结果为熔盐相变材料在中高温储热领域的应用提供了依据。     

相变材料热物性测试方法

相变材料是一种新型储能材料，其热学性质是决定相变材料应用领域和应用效果的关键因素。目前其测试方法还没有相关国家和国际标准。比较通用的方法是差示扫描量热法（DSC）和调制式扫描量热法（MDSC）。其他较有影响力的方法有参比温度曲线法和蓄冷材料测试方法。详细分析了各方法的测试原理和优缺点，并结合自己的实验对DSC测试中的各种影响因素作了详细分析，最后为相变材料测试方法的标准化提出了几点建议。     

熔融盐相变储热材料的研究现状及发展趋势

熔融盐相变储热材料具有潜热大、储能密度高、过冷度小、热稳定性好、成本低等优点,广泛应用于太阳能热利用的储热介质.在对熔融盐相变储热材料进行分类的基础上,综述了国内外对碳酸盐、氯化盐和硝酸盐等储热材料在热物性和腐蚀性方面的研究现状.针对熔融盐储热材料导热率低的问题,详述了以膨胀石墨、金属、陶瓷、陶土等为基体材料、熔融盐为附体材料的高导热率复合材料制备方面的研究进展.最后展望了熔融盐相变储热材料的研究趋势.     

相变温度可调的无机混盐体系相变储能材料

现阶段,利用无机水合盐制备相变储能材料已成为一大研究热点,但是单组份无机水合盐相变储能材料的相变温度高,较难适用于温室大棚、室内节能材料等低温应用领域。为了解决这一问题,将CaCl2·6H2O、MgCl2·6H2O以及H2O混合配制出了CaCl2-MgCl2-H2O混盐体系,并采用Thistory方法和差示扫描量热法研究了混盐的体系组成、成核剂添加量等因素对材料相变性能的影响。制备的CaCl2-MgCl2-H2O混盐相变材料可以在25℃以下完全熔解,并且通过改变混盐体系的组成可使材料凝固温度在10℃~20℃范围内可调。此外,本研究在一定程度上解决了无机水合盐相变储能材料在相变过程中的过冷和相分离现象。     

癸酸/辛酸-纳米复合相变材料的热物性实验研究

针对脂肪酸有机物癸酸/辛酸(质量比30∶70)复合相变材料存在导热系数低的缺点,本文分别按不同比例添加10~30nm的纳米铜粉、纳米氧化铝和纳米氧化铁制备出癸酸/辛酸纳米复合相变材料。结果表明:添加了质量分数为0.1%~0.4%的纳米材料后,复合相变材料具有良好的热稳定性,未出现沉淀现象;导热系数与原基液相比有大幅度提高,依次提高5.1%~6.5%、4.0%~12.4%、6.7%~17.5%,相变温度点波动范围小(±0.39℃),相变潜热变化不大,提高幅度为2.2%~5.5%,因此选择加入适当适量的纳米材料可改善原相变材料的热物性。     

有机相变储能材料的封装技术及热物性测试方法

有机相变储能材料是一类常用的相变储能材料,其封装形式和热物理性质直接决定其应用领域和应用效果.综述了目前国内外有机相变储能材料的不同封装方式,介绍了各种热物性测试方法,并指出了相变储能材料今后的研究方向.     

四丁基溴化铵相变蓄冷材料热物性实验研究

通过实验对四丁基溴化铵(TBAB)溶液的蓄冷结晶过程进行了测试,结果表明TBAB溶液的凝固温度随其浓度的改变而改变,在25%~45%的浓度范围内,其凝固温度位于5.8~9.3℃范围内.选取相变温度适宜、相变过程稳定、浓度为40%的TBAB溶液,向其添加硼砂成核剂,测试其相变温度和相变潜热,测试结果表明质量浓度为2%的硼砂在不影响TBAB溶液凝固温度的情况下可以降低其结晶过冷度2.4℃.采用示差扫描量热仪(DSC)测试TBAB溶液的熔解潜热为187.030kJ/kg.因此TBAB溶液是一种高效的空调蓄冷材料.     

相变储热材料及技术的研究进展

综述了相变储热的研究进展,简要介绍了相变材料的分类以及各类相变材料的性能、储热机理和优缺点。对相变材料的各种强化传热技术进行了综述与讨论,概述了相变储热技术的研究及评价方法,并探讨了相变材料在温度控制、新能源开发利用以及提高能源利用效率等方面的应用,展望了未来相变材料及其强化传热技术的发展方向和应用前景。     

石墨/石蜡复合相变储热材料的热性能研究

膨胀石墨(EG)在超声作用下解离成微米级石墨片层(MSGF),并加入到石蜡基体中制备得到石墨/石蜡复合相变储热材料,并对复合相变材料的结构和热性能进行表征。实验结果表明,该石墨/石蜡复合相变储热材料储热速率加快,化学性质稳定。随MSGF质量分数的增加,固态及液态复合材料的导热系数均呈非线性显著增长,相变温度及相变潜热略有降低。     

PMMA基复合定形相变储热材料的制备与性能研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为支撑材料,石蜡(PA)、聚乙二醇(PEG 6000)和硬脂酸(SA)为相变材料(PCM),采用本体聚合法制备3种不同体系的复合定形相变储热材料,综合评价各复合体系的结构、热性能以及储/放热循环稳定性。结果表明:PMMA的交联网络结构使PCM在高于其熔化融温度时不发生泄漏;支撑材料与3种PCM均没有发生显著的化学反应;相同质量百分比的三类复合体系中,PMMA与PEG的界面相容性最好,SA/PMMA体系的储热能力最强,而PEG/PMMA体系的热稳定性最佳。     

Phase Change Characteristics of a Nanoemulsion as a Latent Heat Storage Material

The primary objective of this study was to investigate the fundamental phase change characteristics of a nanoemulsion using differential scanning calorimetry (DSC). Tetradecane, which has a slightly higher melting point than water, was utilized as the phase change material for the nanoemulsion. The melting point of the nanoemulsion, the melting peak temperature, and latent heat were examined in detail. Regarding the fundamental phase change characteristics of the nanoemulsion, it was found that its phase change characteristics were strongly affected by the temperature-scanning rate of the DSC. Moreover, it was confirmed that the phase change behavior does not change with repeated solidification and melting.     

相变材料太阳能蓄热水箱热特性实验研究

蓄热水箱是太阳能热利用系统中的关键部件之一。为提高太阳能热水系统效率,在蓄热水箱中添加Ba(OH)_2·8H_2O相变材料,在初始水温为80℃、进水温度为5℃的工况下,研究相变材料对蓄热水箱热特性的影响。结果表明:添加相变材料后,蓄热水箱的蓄热量从18.81 MJ提高至19.07 MJ,随着进口体积流量的增大,蓄热水箱混合数先减小后增大,而有效释热率先增大后减小且在3 L/min时达到峰值92.2%。相变材料的加入能够提高蓄热水箱的有效释热率,同时提高水箱的热分层特性,且位置越靠近进口改善效果越好。     

铝硅合金相变储热材料及储热换热器现状与展望

铝硅基相变材料由于具有储能密度高、热稳定性好、热导率高等优点,在潜热热能储存系统中具有良好的发展前景,回顾了铝硅基相变材料和相变储热换热器的研究现状,总结了常用铝硅基相变材料的主要热物性参数,认为深入研究相变储热换热器结构与强化传热机理、铝硅合金相变储热换热系统的储放热特性,探索铝硅合金相变储热换热器系统的几何参数、物理特征之间的相互关系是未来研究的重点。     

三水合醋酸钠的相变贮热性能

以三水合醋酸钠 (CH3COONa·3H2 O)为贮热基质 ,评选和优化成核剂和抗沉淀剂 ,组成贮热介质工作温度约 60℃和过冷度小于 5℃的贮热材料。经DSC法测定和计算 ,该贮热材料的熔解热可达 2 5 2J g ,潜热大 ,贮热性能稳定。     

一种相变蓄热材料及其蓄热热回收的实验研究

开发了一种熔点为55℃的新型蓄热材料,基于包含相变蓄热与水蓄热的复合蓄热热回收空调实验系统,对新型材料的蓄热性能进行了实验;实验表明,采用新型相变材料后复合蓄热器可以有效回收冷凝热达19.6%以上,并可持续制取温度在45℃以上的生活热水,满足日常需求。     

基于复合相变材料的梯级组合蓄热特性研究

针对潜热蓄热装置内部相变材料(PCM)导热系数偏小,蓄热速率过低的问题,对基于复合相变材料的两级串联式梯级蓄热装置的相变过程进行了数值研究。通过对不同热物性PCM工况的对比与分析,得到了装置在不同工况下的蓄热特性。结果表明:PCM存在最佳的热扩散系数使固定熔点的PCM实现"均匀等速相变"。同时,增大PCM的热扩散系数可以有效降低加热面温度,但随着热扩散系数的增大,加热面温度降低幅度减小。通过分析Stefan数,得到了装置最佳的参数,使工况蓄热效果最佳。最后通过Stefan数为2. 88时的实验工况验证了相关规律的正确性。     

纳米流体强化相变蓄冷特性的实验研究

在水基液中添加少量的纳米Cu颗粒(平均粒径为25nm),经超声波振荡和添加分散剂后,制备成分散稳定的Cu-H2O纳米流体.实验研究了纳米颗粒添加剂对水过冷度的影响,并采用红外热摄仪在线观察了纳米流体结晶过程的温度分布.结果表明.在水基液中加入纳米Cu粒子后,其过冷度明显降低,且随着纳米Cu质量分数的增加,流体的结冰时间缩短.Cu-H2O纳米流体的相变温度比水的提高了1℃,因此,纳米流体蓄冰时可以降低压缩机的输入功率,从而节约成本、减少能耗.     

二元有机/煤系高岭土复合相变储能材料的制备及其热性能

采用熔融插层技术,以二甲基亚砜(DMSO)改性的煤系高岭土为前驱体,将月桂酸(LA)和月桂醇(LAL)作为相变材料插入高岭土(Kaolin)层间,制备二元有机/煤系高岭土复合相变储能材料。采用XRD、FTIR、DSC等现代测试技术对复合材料的热性能与内层结构进行了研究。结果表明LA-LAL/kaolin复合物相变温度为25.1℃,相变焓为45.24J/g;复合相变材料是煤系高岭土和月桂酸/月桂醇二元体系的物理共混物,没有新的键合生成;热稳定性实验表明,煤系高岭土对月桂酸/月桂醇二元低共熔相变材料具有良好的定形效果。