相变储能材料

摘要： 为优选沥青路面相变储能材料,采用差示扫描量热试验、热重分析试验和傅里叶红外光谱试验,测定多种相变储能材料的热性能参数、热稳定性、化学稳定性和化学兼容性,分析其应用于沥青路面的可行性。结果表明:脂肪酸、多元醇和脂肪醇在200°C时热稳定性较差,PEG(聚乙二醇)在200°C时基本无质量损失;PEG2000和SBS改性沥青混合后未发生化学反应,且高温下化学性质稳定。因此,结晶水合盐、石蜡、脂肪酸、硬脂酸和脂肪醇等相变储能材料不适用于沥青路面,而PEG可用于沥青路面。

摘要： 相变储能材料导热系数较低是影响其在电池热管理系统中应用的关键问题。介绍了相变储能材料的分类及特性,提出了提高相变储能材料导热系数的策略:相变储能材料与金属类材料、石墨类材料以及多种材料复合,综述了相变储能材料在电池热管理系统中的应用进展,展望了相变储能材料电池热管理系统的发展趋势。

摘要： 固-液相变材料在储能领域中应用广泛,但存在液体泄漏、导热系数低的缺点,极大地限制了其在太阳能储能领域的应用。本研究以油胺作为分散稳定剂,将铜纳米颗粒(Cu)均匀分散在熔融液态石蜡(PW)中。应用真空浸渍法使Cu/PW与三聚氰胺泡沫(MF)相结合,获得了具有光热转换性能和太阳能存储能力的新型柔性MF/Cu/PW相变复合材料(PCMs)。所制备的PCMs不仅具备良好的形状稳定性和较高的潜热(约152.9 J·g^(-1)),而且表现出独特的光热转换性能,可应用在浙贝母生产的温室大棚方面,起到智能温度调控的作用。MF/Cu/PW PCMs制作工艺简单,且具有绿色环保、能源高效利用等优点,在浙贝母生产的太阳能利用和温度调控系统中具有广阔的应用前景。

摘要： 随着人们对热舒适需求的日益增加,建筑能耗也随之增大,目前已经成为世界上最大的耗能产业。针对热能储存系统的研究对促进更有效、更环保的能源利用具有重要意义。石蜡类相变储能材料因具有优良的热物理性能而成为建筑节能方面的研究热点,如蓄热密度高、熔点范围宽、经济适用性好等,但仍存在固-液相变时易发生渗漏及导热性能差等问题。近年来,研究人员致力于开发性能稳定、相变潜热高和导热性能优异的复合相变材料,以使其在建筑领域具有更广阔的发展前景。通过将石蜡与不同高导热材料复合,可以大大提高该复合相变材料的导热性能,且不会发生泄漏。基于目前的研究进展,首先介绍了石蜡类相变储能材料的基础热物理性能,并根据石蜡的化学结构介绍了含不同碳原子数的石蜡的相变温度及相变过程。针对其渗漏的问题,讨论了宏观封装、微胶囊封装和多孔材料吸附3种改进方式;针对其导热性能差的问题,讨论了添加高导热材料、使用不同种类无机化合物包裹以及浸入多孔高导热材料中3种强化传热的方式。最后,对石蜡类相变储能材料在建筑领域的发展前景进行了展望,以期研发出吸附效果及导热增强效果更好的高导热吸附材料,使得石蜡复合相变材料具有更好的使用性能。

摘要： 无机水合盐作为相变储能材料,具有价廉易得、化学性质稳定等优点。在电力调峰、工业余热回收、建筑采暖等领域具有广泛的应用。然而无机变储能材料本身具有相变温度高、过冷度大、相分层严重、导热性差等缺陷,这些问题严重制约了它们在现实生活中的应用。本文介绍了近年来国内外研究者解决无机相变储能材料相变温度高、过冷度大、相分离严重、导热性差等问题的方法,总结了提高无机相变储能材料性能的举措,并对无机相变储能材料的应用前景及发展趋势作了展望。

摘要： 随着社会的发展,能源与环境已成为了限制经济发展的重要因素。在现有的热能储存领域内,传统的无机水合盐相变材料,存在重复性差、相分离和过冷的缺点。基于此,以聚乙二醇6000(PEG6000)、七水硫酸镁(MgSO_(4)·7H_(2)O)为主体,以SiO_(2)为载体,通过凝胶-溶胶法制备负载型有机-无机复合相变储能材料,研究了PEG6000/MgSO_(4)·7H_(2)O的质量比以及烘焙温度对产品性能的影响。结果表明,PEG6000与MgSO_(4)·7H_(2)O对于储热性能具有一定的拮抗作用。若MgSO_(4)·7H_(2)O质量比过高导致复合材料难以形成凝胶,因加热过程中结晶水相变为水蒸气散失,从而对储热性能造成严重影响。但水合盐在一定程度上可缓解PEG相变漏液和水合盐相变过冷的问题。与纯PEG做主体相对比,复合材料相变焓普遍降低,且不同样品间的相变焓的差距较大,在13~121 J/g。研究进一步表明加入PEG6000后MgSO_(4)·7H_(2)O的循环性得到了明显的改善。

摘要： 相变储能材料存在导热性能差、吸附性能弱等问题。膨胀石墨是一种新型的含碳材料,可以作为载体大幅度提高相变储能材料的导热性和吸附性。介绍了膨胀石墨的制备方法并对比分析了各种制备方法的优缺点,综述了膨胀石墨基相变储能材料的研究进展,对未来膨胀石墨基相变储能材料的研究方向进行了展望。

摘要： 结合国内外三水醋酸钠(CH3COONa·3H2O)储能材料的研究现状,对相变储能材料的应用、发展、存在问题进行了叙述,为后续相变储能材料研究奠定实验基础.

摘要： 介绍了低温相变储能材料国内外研究现状及发展趋势,并详细研究了常见的高分子低温相变储能材料的制备方法,包括多孔吸附法、物理共混熔融法、微胶囊封装法和交联/接枝法.此外,详细说明了低温相变储能材料在各个领域的应用.

摘要： 结合国内外三水醋酸钠(CH3COONa·3H2O)储能材料的研究现状,对相变储能材料的应用、发展、存在问题进行了叙述,为后续相变储能材料研究奠定实验基础。

摘要： 以固体石蜡、低密度聚乙烯(LDPE)为原料,乙烯基三乙氧基硅烷改性的膨胀石墨/硅藻土为填料,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,制备复合相变储能材料.研究了石蜡含量及改性后硅藻土/膨胀石墨用量对复合材料热稳定性及导热性的影响,探讨了DCP含量对复合相变材料微观结构、力学性能的影响.结果表明,当石蜡含量为60％(质量分数,下同)时,热稳定性良好,相变潜热和相变温度更合适;膨胀石墨及硅藻土的加人对复合相变材料热稳定性均有提升,且无机填料含量为4.6％时达到最大值,膨胀石墨对复合材料热稳定性改良效果强于硅藻土;膨胀石墨的加人对复合相变材料导热性能有所提升,当膨胀石墨含量为46％时,热导率为对比样的384.38％;DCP的加入使复合相变材料的力学性能有所增强,且含量在3％时综合性能良好.

摘要： 膨胀蛭石基复合相变储能材料存在导热率低的问题由来已久,通过高导热纳米线和碳材料可以增加膨胀蛭石基复合有机相变储能材料,但对于膨胀蛭石基复合无机相变储能材料的研究还较少.针对在无机水合盐上研究的缺乏，利用膨胀蛙石的良好孔道封装十二水磷酸氢二钠，并添加氧化石墨烯作为导热增强剂，采用不同的复合顺序解释膨胀蛙石基无机水合盐的导热机制，并分析强化传热手段对传热机制影响的规律。

摘要： 膨胀石墨基复合相变储能材料具有导热系数高,储能密度大,储能释能过程近似恒温,易封装等特点,克服了相变材料热导率相对较低与固液相变时液体的流动性等问题,是目前在热管理领域中最具应用前景的一类储能材料.本文简要探讨了热能存储的方式,相变材料的性能特点及分类,介绍了膨胀石墨基复合相变储能材料在动力电池热管理与光伏-热电发电系统中的应用,提出了目前对此类材料热物性研究中存在的不足,并展望了未来膨胀石墨基复合相变储能材料的发展方向.

摘要： 本文研制了一种用于相变温度在5-15°C的储能系统的相变储能材料,该材料由月桂酸(LA)、癸酸(DA)、十四醇(TA)与十二烷(DD)按比例混合经超声波振荡后制得,该材料质量配比为27.1:28.5:29.6:14.8.该相变储能材料的性质通过步冷曲线法、差示扫描量热法(DSC)以及热稳定循环测试法等方法来研究.实验结果表明,本相变储能材料的过冷度接近于0°C,可忽略不计;在流速为10ml·min-1的液氮氛围以及5°C·min-1的温度变化速率下,本材料的相变温度为5.13°C,相变潜热为154J/g;本材料循环600次后偏离了共融状态,但材料无分层,材料具有较好的循环稳定性;通过一系列性能测试,得到了本材料的基本物理性质及热性能.由此可得,本相变复合材料具有较高的潜热、合适的相变温度、较好的热稳定性以及较低的成本,在储能系统尤其是空调系统中表现出了极大的潜力.

摘要： 本文选取了蒙脱土(MMT)、膨胀石墨(EG)作为阻燃剂，并采用DCP交联的方式来提高相变储能材料的阻燃性。结果表明，在相变储能材料(PCM)中加入蒙脱土和膨胀石墨，都能够明显降低相变储能材料的热释放速率。相比于未交联体系，交联体系的热释放速率有着进一步的降低，从而达到PCM阻燃的目的。

摘要： CaCl2·6H2O(CCH)、CH3COONa·3H2O(SAT)和Na2SO4·10H2O(SAT)三种无机水合盐具有适宜的相变温度、较大的相变潜热、原料廉价以及热导率较高(相对有机相变材料而言)等优势而有望成为中低温热利用领域理想的储热材料.然而,水合盐具有过冷、相分离和易泄漏等缺陷,一直以来成为限制其应用的瓶颈缺陷(孟令然等,2017).针对存在的问题,本研究分别制备了三种硅藻土基复合相变材料(CCH/DM、SAT/DM和SSD/硅藻土(DM)),克服形态不稳定问题,并通过添加成核剂和导热剂抑制过冷行为、增强传热机制.研究表明,CCH、SAT和SSD均匀吸附在DM的表面和孔隙中,最大吸附容量分别为65.0、63.0和63.0wt.％.SrCl2·6H2O(SCH)、Na2HPO4·12H2O(DPD)和Na2B4O7·10H2O(SDT)用作CCH、SAT和SSD的成核剂能有效降低过冷机制,石墨(C)的添加使导热率显著提高,三种复合相变材料显示出优异的热物性能,作为热能储存材料在储热应用中显示出巨大的潜力.

摘要： 现在,节能环保问题已经成为全人类共同关心的大问题.人们越来越清楚地意识到,地球上所储存的能源是有限的,如果再不注意节能,那就要不了多少时间,人类将面临能源枯竭的危险.另一方面,一些常用的能源类型,如煤炭,在使用过程中也会造成严重的环境问题,包括污染和二氧化碳排放引起温室效应等.一个与每个人戚戚相关的节能环保问题是我们的住房.随着生活水平的提高,人们对居住条件的舒适性要求越来越高,用于住房温度调节的能源消耗也越来越大.大家都知道,城市用电高峰往往出现在夏日最炎热的日子.由于大量的空调机启动,造成跳闸现象频频发生;甚至不得不要求工业用电为民用用电让路,来保证居民的正常生活.而在北方寒冷地区,冬天的取暖也总是一个很大的能耗问题;使用煤炭取暖还给营造蓝天白云的环保目标造成了严重困难.据研究,近年来建筑能耗在国家总能耗中所占的比重越来越大,其中取暖和空调能耗在建筑能耗中就占据了50％～70％.总之,建筑节能已经成为能源安全与可持续发展战略的重要环节.

摘要： 三水合醋酸钠(SAT)具有相变潜热高的优点,但在储能过程中存在导热系数较低、过冷及相分离严重等问题,严重限制了它的应用.为了解决上述问题,本文采用碳化硅作为添加物对三水合醋酸钠进行了储热性能改善.首先通过加热共混法制备出了三水合醋酸钠/碳化硅复合相变材料,并对复合材料的导热系数、相变温度、相变潜热、过冷度等性能进行了测试.结果表明碳化硅的添加提高了三水合醋酸钠的导热性能,并且降低了三水合醋酸钠的过冷度,使三水合醋酸钠更好地应用于储能领域.

摘要： 微胶囊相变材料(MPCM)是一种将微胶囊封装技术用于相变材料形成的新型复合相变材料,在吸、放热过程中基本不发生温度变化.MPCM自上世纪90年代以来逐渐受到关注,本文介绍了近20年来的研究成果,并重点探究了微胶囊相变材料与流体介质形成的悬浮液(MPCMS)的热性能和流变特性,通过列举详细的实验数据证明其高效的蓄热和传热能力,并总结以往实验中对其流动特性的探究,指出影响MPCMS性能的主要因素有MPCM体积/质量分数、粒径和温度.将MPCMS与常规传热介质特性进行了比较,证明其作为储能材料和传热介质的优点;同时也指出其不足之处,如稳定性不太好、压力降增大.

摘要： 随着世界经济的发展和人口的增长,能源危机的问题日益凸显,然而目前传统能源利用的效率和可再生能源的开发都还处于较低的水平,因此全球的学者都将目光聚焦到能源存储技术的研发和应用问题上.在各种能源存在形式中,热能是人们日常生活中接触最多也使用最多的能源,其他能源形式通常要转化成热能才能更好地被人们所利用,因此热能存储问题就成为问题的焦点.热能存储分为潜热存储、显热存储和化学反应存储,其中潜热存储,即利用相变材料来进行能量存储,因其储热密度大且在吸放热过程中近似恒温因而受到了人们的广泛关注.然而目前相变材料本身存在的导热率低的问题严重影响了传热效率,从而大大限制了其应用进程.

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材料及其制备方法与应用以及相变储热装置。一种相变储热材料，由以下质量份数的原料组成：60‑75份的水合盐、0.5‑3份的成核剂、1‑3份的防过冷剂、1‑3份的分相防止剂、1‑5份的导热增强材料、1‑5份的稀土化合物。其制备方法为：将各种原料混合，并熔融、混匀，冷却后研磨成粉即可。相变储热材料在集热器中的应用。一种相变储热装置，由壳体与设置在壳体中的相变储热材料组成。本发明的相变储热材料具有较高的相变潜热，毒性小，腐蚀性弱；本发明将相变储热材料封装在壳体内，再将壳体放置在集热器内，避免了相变储热材料直接接触集热器的器壁导致的腐蚀或结垢问题；本发明的相变导热材料在太阳能发电领域，具有较好的应用前景。

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： 本发明公开了一种高性能钙基室温相变材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将质量分数为87～93％六水氯化钙，13～7％四水硝酸钙在50～100°C水浴中混合而形成混合溶液，并不断搅拌，使其充分混合均匀成流体状；(2)在不断搅拌条件下少量多次加入增稠剂，使其与流体状熔盐成分混合均匀；(3)加入成核剂，将其装入容器中得到室温相变储能材料。本发明制备的室温相变材料，相变潜热在120～150J/g，相变温度在20～25°C之间，经过反复试验验证其性能稳定好，无相分离。该材料可广泛用于室内家装、温室大棚、太阳能利用、建筑材料等领域，且相变储能材料过冷度可降低至1.7°C。

摘要： 本发明提供了一种相变储能材料载体及其封装相变储能材料的方法，采用中空的金属材料装置作为相变储能材料的载体，其外围密封，只在顶部设置了一个圆孔进料口，仅需对其进行密封即可，封装工艺简便，而且所述金属材料装置为中空，相变材料复合量高，并且金属材料的导热性好，可以较好地进行热交换，因此有利于充分发挥相变储能材料的节能作用，取得较好的储能调温效果。

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。

摘要： 本实用新型公开了一种尤其适合水合盐类相变储能材料的相变储能箱，包括箱体和箱盖，在所述箱体内水平设置有多层相变储能板，所述相变储能板上开设有注液孔用于更换其内的相变材料，箱体内壁上设置有支架用于搁置相变储能板，相变储能板的一个侧面与箱体内壁间留有间隙，其余侧面抵在箱体内壁上，多层相变储能板交错设置形成待换热液体的液流通路，在箱体侧壁上部设置有与液流通路相通的出液口，箱体侧壁下部设置有与液流通路相通的进液口。大大降低了水合盐的相分离问题，平板具有大的表面积对于减少相变材料的过冷问题有帮助；相比于传统相变储能箱，该箱能提升水合盐的相变性能，如相变潜热，使用寿命及换热效率等。