相变储能材料及其冷链运输应用

随着社会对冷链物流的需求日益增长,方便快捷的冷链运输得以迅速发展.作为冷链运输所需的核心技术,相变储冷技术因可以提高能源利用效率和提供冷链运输所需的稳定低温环境受到越来越多的关注,其实际应用的关键是相变储能材料.本文回顾了冷链物流行业的发展现状,介绍了应用于冷链运输的相变储能材料的分类及其优缺点,并总结了相变储能材料性能调控的方法与原理;同时,介绍了各类新型相变储冷剂在食品运输、疫苗运输等方面的应用;最后指出,制备高储冷容量、循环性能稳定的相变储冷材料并扩大其应用范围是今后的研究重点.     

相变储冷技术在食品冷链物流中的应用

相变储冷技术作为一种新型储能方式,在食品冷链物流领域中受到了广泛好评,为推广高效的储能方法,实现对冷能资源的快速存储,针对相变储冷技术在食品冷链物流中的应用展开研究。分析相变储冷技术的分类及其技术内涵,并建立具体的低温储能系统。在此系统的基础上,从提高储能效率、保障储能安全性两方面,分析食品冷链物流中相变储冷技术的应用表现。     

相变储能围护结构在建筑节能中的应用CSCD

相变材料具有高效的能量储存功能。相变材料与建材基体结合,制成一种具有储热功能的围护结构。该围护结构可发挥相变储热功能,降低建筑室内温度波动,增强建筑热舒适度,能够更加有效地减少建筑物运行能耗,从而实现建筑节能。本文对当前现有相变材料的优缺点、相变材料在不同围护结构中的应用、相变储能围护结构对室内热环境的影响及对建筑运行能耗的影响、相变储能围护结构应用的经济性等方面进行了分析,提出相变储能围护结构在工程应用中所存在的不足及其发展前景。     

用于太阳能地板辐射采暖的相变储能复合材料

以软脂酸和肉豆蔻酸为原料制备出二元相变储能复合材料,利用差示扫描量热法研究软脂酸、肉豆蔻酸及二元相变储能复合材料的热性能;用高低温(交变湿热)实验箱对二元相变储能复合材料进行热稳定性研究。结果表明:制备的软脂酸/肉豆蔻酸二元相变储能材料相变潜热为186.6 J/g,熔点为50.6℃,凝固点为43.8℃,该材料适于作为太阳能地板辐射采暖系统的储能材料。经过410次反复加热和冷却实验后,其熔点和相变潜热变化不大,具有较好的热稳定性,腐蚀实验表明其对金属的腐蚀性小。     

复合相变储能材料的传热性能研究进展

总结近年来国内外相变储能材料的研究状况,包括相变储能材料的制备、传热性能、相变过程数值模拟和应用等,并对复合相变储能材料的传热性能研究方法的前景作了展望。     

相变储能建筑材料的研究进展

相变储能建筑材料是相变材料与建材基体复合制备的一种新型储能建筑材料。本文分析了相变材料的筛选和改进方法及其封装技术的研究现状,介绍了相变材料与建材基体复合工艺,系统阐述了相变储能建筑材料的作用机理和应用现状,并指出了相变储能建筑材料在实际应用中存在的一些问题,最后展望了相变储能建筑材料的发展前景。     

金属基相变材料的研究进展及应用

金属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极大的优势。本文回顾了金属基相变材料的发展历程,归纳了金属基相变材料的性能参数,总结了各种热物性的测量方法,探讨了金属基相变材料与容器材料的相容性问题,分析了金属基相变材料在太阳能热发电、工业余热回收和电力削峰填谷中的应用前景。金属基相变材料的高温腐蚀性是目前限制其在热控制中应用的主要因素。为了实现金属基相变材料的广泛应用,需要重点解决金属基相变材料的封装问题。     

纳米复合相变材料固液相变储能过程研究进展

对纳米复合相变材料固液相变储能过程的若干最新研究进行了回顾,从相变储能系统的动态性能和典型的凝固、熔化传热过程两方面总结了相关研究的进展,并重点评述了数值模拟研究中纳米复合相变材料有效热物性预测方法的适用性及其与实验结果之间的偏差,最后对纳米复合相变材料固液相变储能过程的未来发展和重点研究方向进行了展望。     

相变储能石膏板传热过程测试及有限元分析

利用Hot Disk导热系数测试仪对相变材料的热性能随温度变化的相关参数进行测试,制备"三明治"结构的相变储能石膏板,通过实验测试和ANSYS有限元分析相变储能石膏板的传热性能。研究结果表明:相对于普通石膏板,相变材料的潜热储能效应可增加相变石膏板的冷热面温差,且随着相变层厚度的增大,冷热面温差逐渐增大。利用ANSYS有限元方法分析相变储能石膏板的传热过程,模拟结果表明相变材料的加入可延缓石膏板冷面温升速率,提高室内环境舒适度。     

热储能系统相变材料多重相变问题的数值模拟——周期性加热冷却第三类边界条件

该文发展了二维非定常导热并带有多重相变运动边界问题的双倒易边界元方法。对一类热储能系统中，相变材料在周期性加热冷却第三类边界条件下出现的多重相变运动边界问题进行了模拟，得出了系统内部瞬态温度分布及相变界面随时间推进的变化图像。这项研究表明，双倒易边界元方法能够很好地处理这类问题，这类数值分析有助于热储能系统的优化热设计。     

相变储能材料在节能建筑设计中的应用

相变储能材料是现代储能专业发展的新型成果,在能源存储开发、建筑、环保等多个领域具有重要作用。本文结合实例针对相变储能材料在建筑领域综合应用情况进行分析探讨,包括相变材料自身的类别和改性情况以及其典型的建筑设计应用。研究证明,现代储能技术与建筑环保等领域的相容,可以有效提升相关行业的发展视域,具有良好的市场认可度和应用前景,值得更深层次的挖掘与研究。     

剥离膨胀石墨/熔融盐材料的制备及其性能研究

采用水溶液法配以超声波剥离和分散手段,使用二元硝酸熔融盐Na NO3-KNO3和膨胀石墨(EG)制备出剥离膨胀石墨/熔融盐复合相变储能材料。通过扫描电镜(SEM)、能量色散谱仪(EDX)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、导热性能、差示扫描量热(DSC)等表征和测试手段,研究添加不同质量分率的EG对复合相变储能材料热物理性能的影响。结果表明:利用超声波处理使EG得以剥离成石墨片并均匀分散在二元硝酸熔盐中,制得的复合相变储能材料微观结构均一,导热性能大大改善,其导热系数高达4.884 W/(m·K),相变潜热随EG质量分数的增大而逐渐降低,但变化不大,相变峰值温度约224℃。该制备工艺简单,制备出的复合材料在中温储热领域具有良好的应用前景。     

热适应复合相变材料的制备与热性能

根据电子器件散热技术领域对热适应复合材料的性能要求,选取导热系数高且密度低的膨胀石墨作为无机支撑材料,石蜡作为有机相变材料,制备出高导热系数和储热密度的热适应复合相变材料.采用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)和Hot Disk热常数分析仪等多种测试技术,对复合相变材料进行分析研究;通过储/放热实验和1000次热循环实验研究了复合相变材料的传热性能和热稳定性.实验结果说明该复合相变材料具有形状稳定、导热率高、储热密度大等特点,并具有良好的热稳定性和使用寿命.     

N掺杂多孔碳海绵定形芒硝基复合相变材料的制备及其热性能北大核心CSCD

芒硝相变储能材料作为一种潜热值高、来源广泛的无机水合盐,因存在相分层、过冷度等问题,限制了其在储能领域的广泛应用。本工作以N掺杂多孔碳为载体,将芒硝相变储能材料与N掺杂多孔碳复合,解决芒硝相变储能材料在实际应用中存在的问题。基于水热反应在聚氨酯泡沫上负载N原子,随后通过高温碳化得到N掺杂的多孔碳海绵(NPCS-M),并将其作为Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O/Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O共晶盐的载体,最终制备出N掺杂多孔碳海绵封装的芒硝基复合相变材料(NPCM)。结果表明:N掺杂多孔碳海绵为蜂窝状结构,N含量为4.3%,比表面积为42.52 m^(2)/g,该材料对共晶盐的吸附量达到了自重的120倍。同时研究了该材料在5~60℃温度范围内循环1000次、3000次和5000次后的固液相变性能,经5000次循环后,该复合相变材料的潜热仍在130 J/g以上,且有降低共晶盐多次循环后过冷度的作用。该N掺杂多孔碳海绵复合相变材料在储能领域具有广阔的应用前景。     

Progress in hydrated salt based composite phase change materials

水合盐相变储能材料具有相变温度适中、导热系数大、潜热值高、价格低廉等优点,因而具有广阔的使用前景。然而,过冷、相分离、循环稳定性差等诸多问题限制了水合盐的实际应用。许多学者将水合盐与其它材料结合,构成复合相变材料,成功地解决了以上问题。前人对水合盐复合相变材料的研究以解决水合盐在使用过程中的上述问题居多。然而近年来,有研究者制备复合相变材料以改善水合盐的热物性,如相变温度、导热系数、潜热值等,取得了一定成果,但这一研究思路仍需进行进一步探索。文章将制备水合盐复合相变材料的目的作为线索,总结了水合盐复合相变材料的研究思路,详细介绍了国内外相关的研究工作和研究成果,并指出了今后水合盐复合相变材料的研究重点。     

高温熔融盐纳米固液相变复合材料研究进展

熔融盐是一种非常有前景的高温液体传热蓄热工质,在太阳能热发电、余热回收及工业热利用方面有显著的优势,但是熔融盐本身存在导热性能不高等问题。本文对纳米复合相变材料固液相变储能过程的若干最新研究进行了回顾,综述了熔融盐纳米固液相变复合材料国内外研究现状及发展趋势,最后对纳米复合相变材料固液相变储能过程的未来发展和重点研究方向进行了展望,认为主要解决纳米复合材料内熔化相变传热双温度模型的建立及求解、NC-PCM的制备工艺、金属纳米粒子的团聚性及NC-PCM蓄热器的热循环实验等方面的问题是未来研究的重点。     

相变墙房间热性能研究现状及发展趋势

相变储能在建筑节能和暖通空调领域中的应用越来越受到重视,已成为国际研究的热点。本文分析了国内外相变储能理论与技术的发展现状,分析了作为建筑围护结构常用的热特性分析方法,提出了作为相变墙房间下一步的研究重点和研究方法,为相变墙房间蓄换热机理及热特性的研究奠定了基础。     

脂肪酸相变储能板性能及控温效果模拟北大核心CSCD

以膨胀珍珠岩(EP)作为载体,选取CA-MA二元脂肪酸为相变芯材,通过熔融吸附法制备CA-MA/EP定形相变材料。为缓解固-液相变过程中脂肪酸的渗漏问题,采用白乳胶对CA-MA∶EP质量比为1∶1的定形相变材料进行包覆,将该定形相变材料掺入石膏基体中制备脂肪酸相变储能板,并对其进行了热导率、热物性及比热容的测试。结果表明,渗出稳定性评价证实了白乳胶包覆有效降低了脂肪酸从载体孔隙中渗出,CA-MA/EP定形相变材料的质量损失率由8%降低至4%,进一步强化了EP对于脂肪酸芯材的定形效果,有利于提高相变储能板使用过程中的长期储能稳定性和美观性。包覆后CA-MA/EP定形相变材料的相变温度和相变潜热分别为24.64℃和58.07 J/g。相变储能板的相变温度和相变潜热分别为24.62℃和29.10 J/g,其热导率随着定形相变材料掺量的增加而逐渐降低。利用Energy Plus软件对徐州夏季气候条件下基于相变围护结构的建筑室内温度波动进行模拟,证实了相变储能板具有隔热控温效果。     

Application of energy storage enclosure with phase change materials in building energy saving

相变材料具有高效的能量储存功能。相变材料与建材基体结合,制成一种具有储热功能的围护结构。该围护结构可发挥相变储热功能,降低建筑室内温度波动,增强建筑热舒适度,能够更加有效地减少建筑物运行能耗,从而实现建筑节能。本文对当前现有相变材料的优缺点、相变材料在不同围护结构中的应用、相变储能围护结构对室内热环境的影响及对建筑运行能耗的影响、相变储能围护结构应用的经济性等方面进行了分析,提出相变储能围护结构在工程应用中所存在的不足及其发展前景。     

高潜热相变砂浆与相变板墙体性能对比研究

相变储能墙体面临着相变温度不适宜、储能能力低、构建形式多但缺乏性能对比分析等问题。以相变砂浆、相变板墙体为对象,对其性能进行优化和对比研究。采用固、液石蜡、高密度聚乙稀(HDPE)按比例熔融混合制备出相变温度约为34.000℃的定形相变材料,该材料无泄漏、形状稳定,潜热为现有文献的2.00倍多。基于该材料制备出相变砂浆、相变板材,并构建两类相变-混凝土墙体结构,研究在相同边界条件和初始条件下两者的传热特性及节能效果。结果表明,以普通砂浆墙体为对照,相变砂浆、定形相变板可将内壁面最高温降低0.730、1.760℃,定形相变板保温隔热性能最优。定形相变板可将空调热负荷降低21.9%,高于相变砂浆;但其原料成本为普通砂浆的3.38倍;成本增幅较相变砂浆高出32.8%,而成本回收周期低33.3%。