相变储能

摘要： 在不同时段用户对于用电的需求是不同的,在整个电网运行过程中,传统的电量调节主要依靠增加或减少发电量去满足居民的用电需求,根据用电的不同需求,补充或减少电力系统中的电力来调进行调节。本文借用储能技术在电力系统调峰中的应用探索新方法,为该方法提出建设性的意见。

摘要： 为了保持板式相变单元易加工、组配灵活等特性的同时提高矩形板式单元的蓄热性能,在普通矩形储能单元的基础上调整纵向体积分布设计了一种楔形板式相变单元,通过FLUENT软件模拟2种单元所属蓄热装置在不同入口温度和不同入口流速下的蓄热过程,并通过试验研究得到了2种装置内PCM在不同工况下的温度曲线。研究表明:相对于矩形单元,楔形单元能够更好地利用相变材料的熔化特性使其率先完成相变过程,且入口流速的增大和入口温度的增加可有效地提高单元的蓄热效率,其中,入口流速为0.12 m/s、入口温度为75°C时楔形相变单元的优势体现得越发明显,在原有基础上提高了26.6%。

摘要： 为保证大功率相控阵天线T/R组件的长时间稳定工作,提出了一种相变储能平板热管的热控设计方案,该系统中的相变材料和平板热管分别发挥储热和热扩散的作用。实验对比了铝制平板热管和铝合金板的热扩散性能,以及它们分别和相变材料结合后的热控性能。实验结果表明,铝制平板热管的传热性能优于铝合金,在40 W时其冷凝端的最大温差为3.2°C,且等效热阻可维持在0.35 K/W以下;当热源置于侧边时,相比置于中间位置时的蒸汽扩散和液体回流路径较长,平板热管的热扩散性能下降;同时,与使用铝合金作为储热容器底部基板时的局部过热现象相比,采用相变储能平板热管的热控设计,可以将热源的热量进行均匀扩散,降低热流密度,从而表现出更好的温度均匀性,再通过相变储能的方式吸收热量,可以保证天线产品持续工作90 min时的结点温度控制在70°C。对于高纵横比的槽道式平板热管,需要进一步改良槽道的毛细结构,降低蒸汽扩散和液体回流路径的差异对热扩散性能的影响。

摘要： 提出了一种以癸酸作为相变材料的热风式相变储能模块。以该模块的一个单元为实验对象,测量了模块内部相变材料在蓄、放热过程中的温度变化,比较了水平放置和竖直放置的模块单元在相同实验条件下的相变过程,得到了该储能模块的蓄放热特性。结果表明,相同实验条件下,模块水平放置时癸酸熔化率比竖直放置时高。这为该相变储能模块在应用中的安装布置提供了参考。此外,将直热风管道改为S型管道后,增大了换热面积,强化了管外侧液相区的自然对流,提高了蓄热过程癸酸液相率,储能效果更佳。

摘要： 实现“双碳”目标,需要提升新能源利用率并解决储能相关问题。相变材料(PCM)因其独特的物理特性能够在特定的温度下存储和释放能量,在能量存储方面有很广泛的应用。中低温相变储能技术的应用主要集中在建筑节能方面。分析了相变储能技术与热泵技术结合,在提升热泵的性能系数(COP)、减少热泵除霜时间和存储热泵热量/冷量等方面的应用进展情况。两者结合,能有效提升热泵COP、热泵机组运行稳定性以及用户端的舒适度,在建筑节能领域有着广阔的应用前景。指出了实际应用中存在的温度匹配、功率匹配、系统成本等问题,为未来研究提供可参考方向。

摘要： 为了解相变储能型太阳能真空集热管的运行情况,对不同工况下单根真空管的运行情况以及三根真空管串联运行的情况进行实验研究,实验主要分为吸热和放热两个阶段.单根真空管运行的研究结果表明,吸热阶段,晴天和多云工况下,日平均集热效率能够达到30%~45%;阴天工况下的日平均集热效率很低,只有6%左右,且在吸热过程中由于U型铜管中水和液化后石蜡的自然对流作用,真空管中的石蜡会存在顶部石蜡温度高和底部石蜡温度低的温度分层现象.放热阶段,晴天工况下提供的热水量最多,热水温度也较高.经计算,能够提供50°C的热水量2.89 L,40°C的热水量4.44 L,30°C的热水量9.56 L.串联运行的实验结果表明,各真空管在吸热过程中温度会出现差异,离串联系统出水口越近的真空管内石蜡平均温度越高;串联系统运行时能够提供的热水温度和热水量明显增加,在单日的实验过程中能够提供60°C的热水7.64 L,40°C的热水13.07 L.

摘要： 高功率光纤激光器通常采用如水冷散热方式进行控温,难以满足轻量化等的需求。而利用相变储能材料的特性,采用多相变控温技术,可大幅减小高功率光纤激光器系统的体积、重量。对光纤激光器的温控技术进行了分析,采用多相变温控技术,实现了波长1.08μm、最大功率1.26 kW的全光纤激光输出,光-光效率75.4%,光束质量因子M_(x)^(2)=1.21,M_(y)^(2)=1.23,有效减小了激光器的体积和质量,为高功率光纤激光器的热管理提供了新方法。

摘要： 在复合相变材料中引入碳纳米纤维(CNFs)提高相变体系的导热系数,以实现相变材料与外界环境进行快速有效的热量交换。本文采用熔融共混法将Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O和Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O制备成共晶盐相变材料,借助聚丙烯酸钠构筑三维聚合物网络封装相变材料,利用CNFs提升复合材料的导热系数。通过Raman、XPS等测试方法,研究了CNFs经高能球磨、湿化学氧化处理后,其表面含氧官能团的变化;借助Raman、DSC、Hot disk、TG等测试方法,分析了CNFs对复合材料化学相容性、相变行为、热稳定性、潜热容量、导热系数的影响。结果表明:CNFs经过功能化处理,氧、碳原子比增大至0.140,氧化效果显著;CNFs引入至复合相变材料中,体系内各组分之间存在良好的化学相容性;当CNFs的添加量达到3%(质量分数),复合材料的固、液态导热系数分别达到1.05 W/(m·K)、0.88 W/(m·K),相较于未添加CNFs的复合材料,固、液态导热性能分别提升了69.4%、60.0%;经过1000次循环试验,复合材料的熔融焓和结晶焓相较循环前分别下降了56.2%、65.3%,相变体系仍然具备一定的储热能力,表明将相变材料嵌入三维网络结构是一种有效的封装策略。

摘要： 本研究基于高压静电纺丝技术将聚乙二醇(PEG)引入聚丙烯腈(PAN)基体中,制备具有相变储能、形状稳定的PAN/PEG复合超细纤维。利用流变仪、热分析仪及织物强力仪等分析了溶液共混比对纺丝前驱液黏度和纤维结构性能的影响。结果表明:在纺丝前驱液体系中,随PEG含量增加,黏度呈先增后降趋势,纤维成型后形貌规整、无串珠,当PAN/PEG共混比为80∶20时,纤维直径达97nm。PEG与PAN分子链可通过氢键作用结合,两者共混纺丝相容性良好,制备的复合超细纤维尺寸与形状稳定性、热性能良好。相变复合超细纤维的熔融温度和熔融焓值随PEG含量的提高不断增加,纤维具有良好的蓄热储能性能,PEG大分子柔性链引入能够显著提升复合超细纤维的韧性和力学性能。

摘要： 针对新能源汽车在冬天因供暖需要导致续航能力不足的问题,设计了一种电动汽车带余热存储功能的电动汽车热泵系统,让逆变器和电机与一种全新结构的相变蓄热器连接。在汽车工作时,电机和逆变器产生的热量会通过余热回收回路带到相变蓄热器中进行储存,在热泵系统工作时利用余热来供暖。初步计算了系统对续航里程提升的效果,-7°C环境温度下总电量为70 kW·h的电动汽车相比基础热泵可增加56 km的续航里程,可以较好地缓解电动汽车冬季续航里程缩减的问题。

摘要： 介绍了北京市发展和改革委员会等8部门联合制定的《关于进一步加快热泵系统应用推动清洁供暖的实施意见》以及北京市供暖期电价政策,分析了中国北方地区清洁采暖现状,论述了基于空气源热泵系统+相变储能系统的采暖关键装备方案分析,可为农村地区采暖提供参考.

摘要： 目前供暖行业中存在多种供暖形式,大部分供暖形式在实际应用中面临很多问题,如电力需要扩容、机房场地不足、运行费用高、供冷与供暖不能同时满足等实际问题.所以根据不同项目的需求,应该制定更为适合的能源系统,本文所介绍的的能源系统是太阳能+空气能+电磁能+相变储能耦合系统,此系统是集供暖、供冷以及热水功能为一体的新型系统,此系统可以满足多种需求,同时在实际项目中可以解决一部分电容量以及最大程度上节省系统的运行费用.本文就针对实际项目对此新型多能源耦合系统的多功能运行模式以及优势进行简要的分析介绍.

摘要： 本文以十八醇(相变潜热为245.5kJ/kg)作为相变材料,以高岭土为基材,采用真空浸渍法制备十八醇/高岭土定型相变材料,并对该定型相变材料的防泄漏效果与热物性进行研究.高岭土对十八醇的吸附率在20％时,松散状态下没有任何泄漏现象,但是吸附20％十八醇的高岭土基定型相变材料的潜热仅为46.3kJ/kg.单纯高岭土的吸附能力有限,十八醇/高岭土定型复合相变材料不足以在实际的相变储能应用中起到应有的效果.因此将5％的膨胀石墨加入十八醇/高岭土定型相变材料中,实现了复合材料对十八醇40％的吸附率,且在松散状态无任何泄漏,整体吸附性能提高了2倍,相应的复合定形相变材料相变潜热也提高到了91.22kJ/kg,改善效果显著.

摘要： 随着我国雾霾地区及规模的不断扩大,环境问题已经成为社会关注的热点问题,冬季燃煤锅炉的使用已经被公认是目前影响环境问题的最主要因素之一,为此国家正在大力推行煤改电与清洁能源供暖工程的实施.清洁能源供暖是目前供暖行业的发展趋势.为了解决环境问题与冬季供暖问题,迫切需要一种更高效、环保的供暖系统.简要介绍了太阳能、电磁能、相变储能与自动控制相耦合的供暖方式及其运行工况,最终得到了一种安全、高效、环保、经济、节能的供暖系统以及最优运行工况.

摘要： 为应对燃煤锅炉带来大气污染问题各省市相继出台了与“煤改电”关联的峰谷电价措施,但热负荷大、谷电与实际运行时间不匹配等问题使电采暖面临巨大的成本压力.以庄河市征泰大厦采暖工程为例,介绍了基于相变储能技术的电磁能与太阳能耦合采暖系统.实际运行结果显示,该系统在满足供暖需求的同时,可较市政采暖运行成本降低近40％.证明该系统可以有效实现热源优势互补、运行削峰填谷,是一种值得推广的电采暖形式.

摘要： 为了更好的了解和研究相变储能换热器在暖通空调中的应用,使其能够更加的高效节能.本文主要介绍集中换热器的工作原理、所使用的相变材料、影响换热效率的因素和换热过程等,主要包括板翅式,管壳式,螺旋盘管式,三套管式,双向板式以及热管式相变储能换热器.指出了相变储能换热器的存在的问题:相变材料的性能不稳定,泄漏等问题.对相变储能换热器的前景进行了展望以及下一步的研究内容的建议.

摘要： 防热结构技术是高速飞行器基础,随着飞行速度提高、飞行时长,高速飞行器将面临更加严苛的力热环境,同时飞行器性能提升亟需快速实现轻质化高效结构.传统的飞行器结构采用承力、防热功能分体设计,防热方式主要是烧蚀、热沉、隔热、辐射式,结构功能单一,难以满足高速飞行器发展需求.新型防热结构由单一功能向多功能一体化结构方向发展,要求结构不仅需要具有耐高温、强度高、环境稳定好等特点,同时需要兼顾承力、透波、防热、能量管理等功能.一体化防热/承力一体化结构形式包括波纹夹芯、点阵结构等形式同时也出现了基于仿生学的蜂窝结构、莲藕仿生结构、角树叶篇仿生褶皱等结构形式.结合飞行器高效能源管理需求,一体化结构需要与热电转换技术、再生冷却技术、相变储能技术等技术相融合,实现多功能一体化高效结构设计.多功能一体化结构设计面临多专业耦合设计难度大、材料体系无法满足性能提升要求、制造工艺技术难以实现产品研制等问题,未来需要在先进结构设计、传热传质理论、热电转换、新材料、新制造工艺等进一步加强研究,及早实现多功能一体化结构的工程转化应用.

摘要： 太阳能与相变储能地板采暖系统能相结合,使非连续式的清洁能源太阳能能够持续供暖;通过实际工程测试表明,此系统安全可靠,能够稳定持续的提高室内温度热舒适性好,从系统的运行性分析来看，有下面几点问题值得注意:系统设计时要考虑盘管的间距以及与相变材料的紧密结合，否则相变材料无法充分相变蓄热。由于条件限制，没要按照计算负荷来配备相应的太阳能集热板及水箱，在实际工程中要配备辅助电加热，并且考虑到热稳定性，水箱尽量考虑适当放大。

摘要： 本文提出一种新型的三元双向板式壳式换热储能模型,不仅实现了夜晚利用低谷电价制冷的目的,而且充分利用了室外自然冷源进行制冷.以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)软件对模型夜晚利用制冷剂和室外自然冷源蓄冷过程进行了数值模拟,得到了相变过程中的PCMs的液相分数及温度场分布图,分析了其换热机理.同时,与夜晚仅利用制冷剂制冷的两元双向工况进行了对比,新型相变储能模型通过三元双向制冷,大大的缩短了蓄冷时间,极大的提高了能源利用率.

摘要： 本文提出了一种新型的太阳能与中水源热泵联合供暖系统，针对中水源热泵技术和太阳能热水供暖技术进行联合优化利用，改善了传统太阳能利用技术和热泵技术单独使用时的诸多弊端，通过采用太阳能热水供暖系统和污水源热泵系统的联合运行技术、高效相变蓄热技术、科学的运行策略、各设备的连续自动控制等关键技术，实现了太阳能热水供暖系统的高效运行、污水源热泵机组的高效运行、能量的储存和延迟、充分利用峰谷电价政策，使整套系统达到最佳的供热效果及各设备的高效运行，并最终实现最佳的经济和节能环保效果。通过对系统的实测及理论分析研究，探索不同的联合运行模式及不同的运行控制策略下系统各主要设备的性能系数和电耗变化，进而得出最佳的系统形式和运行控制策略。rn 通过对不同联合运行模式下的测试结果进行对比分析，中水源热泵机组与太阳能热水供暖系统的联合运行可以有效地提高系统性能，并且可以减少系统的初投资和运行费用。系统在进入峰谷电价间歇控制运行模式时，可以获得更好的经济性和节能性，同时可以在一定程度上提高设备的性能系数。在联合运行工况下，与冷凝端连接的工况相比，蒸发端连接工况的系统设备耗电量较小，系统运行的经济性和节能性较好。

摘要： 本发明属于地球物理勘探领域，更具体地，涉及一种相变砂岩储层物理模型材料和相变砂岩储层物理模型及制备方法。该相变砂岩储层物理模型材料包括以下组分：硅酸盐水泥100重量份；石英砂(30目)100‑400重量份；石英砂(60目)100‑300重量份；石英砂(120目)50‑200重量份；水120‑240重量份；减水剂0.5‑2重量份；消泡剂0.2‑1重量份；环氧树脂80‑120重量份；固化剂30‑70重量份；相变石蜡80‑120重量份。本发明的相变砂岩储层模型可以通过控制温度来控制储层内部流体状态；所述砂岩储层模型具有良好的穿透性，能够得到有效的反射信号。

摘要： 本发明属于储能材料技术领域，具体涉及一种相变储热材料、相变储热砖及其制备方法。该相变储热材料包括骨架材料、相变材料和粘合剂，其中骨架材料包括细氧化镁和镁砂；将骨架材料、相变材料和粘合剂依次进行混合、压制、一次烧结、研磨，再次捏合、压制和二次烧结后得到相变储热砖。该储热砖具有较好的储热密度、导热系数和抗压强度，经热循环测试后该储热砖不会出现变形和裂纹，热稳定性较好；此外，本发明采用的制备方法易于工业化生产，可根据不同需求制备不同尺寸和形状的相变储热砖，广泛应用于电蓄热领域，特别是蓄热电暖气和蓄热电锅炉。

摘要： 本发明公开了一种相变储热胶囊的制备方法及相变储热胶囊，制备方法包括：利用模具对金属板进行冲压加工制成不同结构相互封装的胶囊帽和胶囊体；在常压或低压的稳压气体环境中，向所述胶囊体内填充相变储热材料颗粒，压实后盖上胶囊帽，获得相变储热胶囊，其中稳压气体成分不与相变储热材料以及金属壳体材料发生反应或相溶。本发明制备的相变储热胶囊适用于不同压力工况，提高了胶囊内储热介质与金属外壳之间传热与换热效率，而且利用冲压与机加工工艺制成的储热胶囊，无需焊接，解决了储热装置制备过程中焊接工艺难度大不适于批量生产的问题。

摘要： 本发明属于地球物理勘探领域，更具体地，涉及一种相变砂岩储层物理模型材料和相变砂岩储层物理模型及制备方法。该相变砂岩储层物理模型材料包括以下组分：硅酸盐水泥100重量份；石英砂(30目)100‑400重量份；石英砂(60目)100‑300重量份；石英砂(120目)50‑200重量份；水120‑240重量份；减水剂0.5‑2重量份；消泡剂0.2‑1重量份；环氧树脂80‑120重量份；固化剂30‑70重量份；相变石蜡80‑120重量份。本发明的相变砂岩储层模型可以通过控制温度来控制储层内部流体状态；所述砂岩储层模型具有良好的穿透性，能够得到有效的反射信号。

摘要： 本发明属于储能材料技术领域，具体涉及一种相变储热材料、相变储热砖及其制备方法。该相变储热材料包括骨架材料、相变材料和粘合剂，其中骨架材料包括细氧化镁和镁砂；将骨架材料、相变材料和粘合剂依次进行混合、压制、一次烧结、研磨，再次捏合、压制和二次烧结后得到相变储热砖。该储热砖具有较好的储热密度、导热系数和抗压强度，经热循环测试后该储热砖不会出现变形和裂纹，热稳定性较好；此外，本发明采用的制备方法易于工业化生产，可根据不同需求制备不同尺寸和形状的相变储热砖，广泛应用于电蓄热领域，特别是蓄热电暖气和蓄热电锅炉。

摘要： 本实用新型公开了一种相变储热材料放置管及中高温相变储热装置，包括相互连通的若干根放置管；每根放置管均包括螺旋管，螺旋管内用于放置相变材料；螺旋管为由内向外沿螺旋轨迹环绕设置的管道，且螺旋管的轴线位于同一截面；螺旋管的内端连接有内连接管，内连接管的另一端位于截面的第一侧；螺旋管的外端连接有外连接管；外连接管的另一端位于截面的第二侧；位于相变储热材料放置管两端的放置管上分别安装有入口阀门和出口阀门；通过将相变储热材料装入放置管内，并在放置管的两端分别安装入口阀门和出口阀门，可以将相变储热材料排出，仅更换相变储热材料，进而降低储热装置的维护成本。

摘要： 本实用新型公开了一种用于相变储热式蒸汽热库的换热管，包括进水管、蒸汽出管以及多排换热盘管；所述进水管的一端具有进水口，另一端封闭；所述蒸汽出管一端设有蒸汽出口，另一端封闭；所述换热盘管一端连接于所述进水管上，另一端连接于所述蒸汽出管上。本实用新型还公开了包含上述换热管的相变储热式蒸汽热库。本实用新型的相变储热式蒸汽热库，利用相变储热材料实现热量的存储并作为蒸汽发生器的能源，实现了能源在时间和强度上的错峰利用。

摘要： 本实用新型公开了相变熔盐储热单元以及相变熔盐储热装置，储热单元包括主体结构、前盖、后盖；主体结构包括壳体与挡板，壳体为前端、后端分别开口的柱状体，挡板在壳体内部，其将主体结构分割成储热介质存储腔、传热介质流动通道；前盖、后盖分别固定在主体结构前端、后端；前盖与主体结构前端截面形状相同，前盖上开有前盖通孔，前盖通孔的形状、位置与传热介质流动通道前端开口的形状、位置相适应，前盖通孔的数量与传热介质流动通道前端开口的数量相一致；后盖与主体结构后端截面形状相同，后盖上开有后盖通孔，后盖通孔的形状、位置与传热介质流动通道后端开口的形状、位置相适应，后盖通孔的数量与传热介质流动通道后端开口的数量相一致。

摘要： 本发明公开了一种相变储能箱及采用该储能箱的太阳能相变储能供热装置，所述供热装置相变储能箱，所述相变储能箱，包括内设空腔的硬质箱体，在硬质箱体的空腔内设有多个相变储能块，所述相变储能块呈球状，由外导热壳和相变储能材料组成；在硬质箱体的左右两侧分别设有一进气口和出气口；在相变储能箱旁设有一集热器，所述集热器的出气口与相变储能箱的进气口通过一管道连通；当集热器加热后的热空气通过进气口进入储能箱内，且储能箱内温度达到相变储能材料的相变温度后，所述相变储能块内的相变储能材料即从空气中吸收并储存热量，并在外部冷空气进入储能箱后，通过相变储能块释放热量，对空气加热，形成热空气后，将热空气从出气口排出。

摘要： 本发明公开了一种填充磷石膏的相变储能材料、相变储能板及其制备方法，属于建筑材料技术领域。其中，本发明的填充磷石膏的相变储能材料包括磷石膏20‑75重量份、无机相变材料5‑38重量份、膨胀石墨2‑25重量份、柠檬酸0‑1重量份、聚丙烯纤维0‑3重量份、减水剂0.1‑3重量份、水20‑85重量份，在达到相变温度时发生相态的改变，能够在温度基本保持不变的情况下实现储热或放热，减小室内温度的波动，提高人居舒适度。本发明通过调整相变储能材料的组分与配比；采用灌装成型的方式制备得到填充磷石膏的相变储能板，能够降低相变材料的渗透率，提高相变热的利用率，延长了相变储能板的使用耐久性。