相变储能材料溶胶-凝胶复合法研究

提出一种采用溶胶-凝胶法对相变储能材料进行复合的制备方法.在模拟环境中,重点研究了制备工艺各因素如陈化时间、陈化温度、相变材料用量、分散剂用量和超声波分散时间等对复合相变材料的影响.研究表明:当相变材料加入量为14 g、陈化温度为80℃、陈化时间为4 min、分散剂用量为1.5 g和超声波分散时间为10 min时,制备出的储能复合相变材料具有极好的热性能,达到了储能效果.     

相变储能材料的发展状况与应用前景概述

相变储能材料技术是近年来热领域和新材料领域新兴的研究热点,该技术对建筑节能、解决能源紧张有着重要的应用价值。本文主要介绍了相变储能材料的相变机理及分类,对现阶段国内外具有应用价值的相变材料进行了探讨,并分析了在相变材料在实际建筑护围中应用状况。     

柔性聚乙二醇基相变储能材料的研究进展

固固相变材料(SSPCMs)在低温时放热,高温时吸热,具有储能特性,受到研究者的重点关注。聚乙二醇(PEG)具有焓值高、相变温度随分子量的变化范围广等优点,但其固液相变特性使其应用受限,所以通常将PEG封装后制备SSPCMs。但是封装后由于非热活性骨架的存在而使其储能密度、热导率和柔性均有所下降,目前的研究重点是在确保柔性的前提下提高热导率和储能密度。从掺杂多孔材料、微胶囊化、静电纺丝技术和聚合物交联四个方面对提高PEG的储能密度与柔性的方法进行了论述,并展望了未来的研究方向以及存在的挑战。     

Mg-Zn-Sn 合金相变储热性能

利用真空快速磁感应加热炉制备Mg-Zn-Sn合金相变储能材料。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差式扫描热分析仪(DSC)等分析技术研究了4种不同配比Mg-Zn-Sn合金相变储能材料的微观结构和储热性能。结果表明:4种储热材料的相变温度在320～370?C之间,相变潜热随成分Zn和Sn的增加而增加,其中Mg-35Zn-35Sn(质量分数)合金相变潜热最高,为79.54 J/g。结合微观结构和相变潜热分析发现,在合金制备过程中,Mg和Zn形成金属化合物Mg2Sn,不利于合金材料的相变储能;合金材料在升温相变储能过程中,材料不会损耗。     

相变储能建筑材料的应用研究进展

利用相变材料的相变潜热来实现能量的贮存和利用,有助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.本文介绍了相变材料的发展过程、相变蓄能围护结构材料的制备方法,并对用混凝土、石膏板、保温隔热材料及砂浆等建筑材料与相变材料复合制成的相变储能建筑材料进行了阐述,提出了相变储能材料在建筑材料中的发展方向.     

相变储能材料的研究进展

介绍了相变储能材料的分类和特点,以及国内外最新的研究进展;讨论了相变材料的制备方法、模拟研究和存在的问题;提出了相变储能材料模型;探讨了相变材料在建筑领域的应用和发展前景。     

相变材料在建筑节能及其它领域的研究与应用

相变材料可制成具有储能和调温功能的新型建筑材料,具有储能密度大及近似恒温下的吸热放热等优点,能有效维持室内环境的舒适度,并降低建筑采暖制冷所需的能耗和费用,在建筑节能领域具有广阔的应用前景．此外,相变储能材料在废热回收、冷却、控温等多个领域也都有所应用．本文主要论述了相变材料的分类、蓄热机理及相变建筑材料的复合工艺等,重点介绍了相变材料在国内外建筑节能及其它领域的研究与应用．     

新型三元双向相变制冷模型的建立与数值模拟

目的结合峰谷电价、室外自然冷源和相变储能三种节能技术,研究开发一种新型的三元双向板壳式换热储能模型．方法选取癸酸和月桂酸的混合物作为室温相变材料,利用计算流体动力学（CFD）软件对制冷剂单独制冷、室外自然冷源单独制冷以及联合制冷三种过程进行了数值模拟,由模拟得到的制冷过程中的PCMs的液相分数及温度场分布图,分析了其换热机理．结果制冷过程进行4h后,联合制冷液相分数由1变为0,制冷剂单独制冷液相分数由1变为0．7,室外自然冷源单独制冷液相分数由1变为0．2．结论联合制冷中,相变材料与冷冻水换热和相变材料与冷空气的换热互相耦合,与制冷剂单独制冷和室外自然冷源单独制冷相比,缩短了制冷时间,提高了能源利用率．     

聚乙二醇单甲醚固-固相变材料的合成与性能测试

为得到相变温度较低,相变焓较高的相变材料,以聚乙二醇单甲醚(MPEG)为软段,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、新戊二醇(NPG)为硬段,合成聚氨酯固-固相变储能材料.利用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、红外光谱(IR)、偏光显微镜(POM)分析了材料的形态结构和相变行为.结果表明:所制备的相变材料具有良好的固-固相变储热性能,相变焓达到146.6 J/g,相变温度为43.92℃,且具有很好的热稳定性.相过程的变实质是相变材料中的软段MPEG在结晶态与为非晶态之间相互转化的过程.     

新型蓄能技术-相变蓄能

综述了相变材料的研究进展,介绍了相变材料的种类和特点,讨论了固-液相变、固-固相变蓄能材料的性能和优缺点.并指出该领域中有待解决的问题及目前所采用方法,展望了蓄能技术的发展前景.     

蓄能型太阳能热泵系统中复合材料蓄热过程研究

设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussinesq近似法考虑了自然对流的影响. 结果表明,在集热器内只充灌单一相变材料不能满足不同季节蓄能型热泵系统的供热水需求. 由癸酸和62#石蜡组成的复合相变材料在蓄能过程中出现了两个相变温度,分别在32.66 ℃和59.45 ℃,可以满足本系统不同季节的蓄热需求. 蓄热过程中,由于癸酸和62#石蜡本身密度差以及浮升力的影响,真空管纵向截面出现了温度分层现象. 结果可为复合相变储能材料的推广应用提供可靠的理论依据.     

太阳能相变蓄能通风系统实验研究

针对太阳能通风的不稳定性和不可控性,提供一种利用太阳能作为热源,相变蓄热材料在日间进行蓄热,夜间利用储存热量热压通风的新型系统,使建筑物达到理想的通风效果。通过分别对相变温度为63℃、44℃的相变蓄热材料进行通风实验,得到不同相变温度下系统夜间通风量变化特性。结果表明,采用相变温度分别为63℃、44℃的相变蓄热材料棕榈酸和月桂酸,太阳能通风系统在夜间通风10 h累计通风量分别为806.6 m3、615.4 m3,单位面积水平集热面通风量分别为53.8 m3/h、41 m3/h。使用棕榈酸的通风系统效果要优于使用月桂酸。提出的太阳能通风屋顶结合相变蓄热系统能有效的强化建筑物夜间自然通风,改善建筑室内热环境,减少空调用能。     

原位反应烧结制备熔盐/尖晶石复合高温相变储能材料的研究

以电熔镁砂和白刚玉为镁铝尖晶石陶瓷基体原料,以氯化钾、氟化钾复合盐为相变材料,用原位反应烧结法制备熔盐/尖晶石复合高温相变储能材料,研究烧结温度、熔盐含量对熔盐/尖晶石相变储能材料性能的影响。采用XRD和SEM对材料进行表征,通过DSC分析测定材料相变潜热,结果表明,烧结温度为1 000℃和熔盐含量为40%时,所制备的储能材料的相变潜热为70.98 kJ/kg,蓄热密度为240 kJ/kg（ΔT=100℃）,储热性能较好。     

膨胀珍珠岩/有机羧酸复合相变储能材料试验研究

用膨胀珍珠岩多孔基体与有机羧酸进行物理复合,制备建筑储能材料,通过SEM分析了复合储能材料的微观结构,通过DSC测试其相变温度、相变焓.结果表明:辛酸、月桂酸和豆蔻酸与膨胀珍珠岩的最佳吸附量约为55%、45%、40%,膨胀珍珠岩/辛酸复合相变储能材料有合适的相变温度,膨胀珍珠岩/豆蔻酸复合储能材料有较高的相变焓.     

膨润土/月桂酸/鳞片石墨定型储热材料的制备及性能

采用天然膨润土和月桂酸分别作为支撑基体和相变材料,通过真空浸渍法合成复合相变储热材料。结果表明,添加鳞片石墨不仅提高复合相变储热材料的导热特性,而且阻止相变材料从复合相变材料中泄露。制备的复合相变储热材料经历200次热循环实验后,仍具有较好的可靠性,具备在热能存储系统中应用的较大潜力。     

膨胀石墨/石蜡定形相变蓄热太阳能集热器传热行为模拟分析

太阳能光热利用是解决能源危机及环境问题的有效途径之一.基于高导热定形相变材料的太阳能集热器可以实现集热、热量输运及储能于一体,有效实现高效太阳能光热利用.以石蜡(PA)为相变储能材料,膨胀石墨(EG)作为支撑材料及导热和光吸收添加剂,制备了兼具高效光热转换、快速热量输运和高密度能量储存的EG/PA定形相变材料用于蓄热太...     

粘土相变建筑材料制备及性能

为改善乡村居住条件,开发了一种用于农村房屋的粘土相变建筑材料（LPM）.以碱性激发剂激发粘土、矿渣的产物作为该材料的基材,以吸附储能相变石蜡的膨胀珍珠岩作为该材料的储能载体,并对碱激发粘土、矿渣基材的反应产物进行了初步研究,研究表明基材的水化产物主要为水化硅酸钙、水化铝酸钙及沸石.对LPM及相对应传统OPC材料的力学性能、储能性能及一维、三维条件下温度〖CDF*3〗时间响应关系进行了测试,结果表明,在外界温度变化时,LPM相对于传统OPC材料具有升温、降温速度慢,温度变化平缓的优点,且具有合适的力学性能.     

多孔基体-Na2HPO4·12H2O复合材料体系的相变特性

将熔融的相变储能材料Na2HPO4·12H2O浸渗到多孔材料碳海绵、泡沫镍、泡沫铜中,制备出3种多孔基体-Na2HPO4·12H2O复合材料体系.复合相变材料体系在55℃的恒温水浴箱中熔融,然后放置在20℃空气中冷却,并进行多次循环试验.采用温度数据采集仪采集复合相变材料体系的熔融和冷却时的温度变化数据,测得相变材料的相变熔化温度和过冷度;采用扫描电镜观察复合相变材料的结构形貌.实验结果表明：多孔材料对相变材料的熔化温度几乎没有影响,但减小了Na2HPO4 ·12H2O的过冷度,缩短了相变材料开始相变的时间和加快了熔化过程.