石蜡相变储能模块的控温性能研究

目的 为了控制电子设备工作温度,研发一种相变储能模块,并研究其控温性能。方法 本文通过仿真对以32号石蜡、62号石蜡和质量分数为6%的膨胀石墨(EG)-62号石蜡为相变工质的储能模块进行研究,分析相变材料、翅片材料以及加热功率对相变储能模块控温性能的影响。结果 32号石蜡在900 s时接近完全融化,62号石蜡在2 000 s时才融化过半,膨胀石墨-石蜡复合材料在1 250 s就已经接近完全融化,填充62号石蜡的Al翅片模块的温升速率为0.035 ℃/s,Cu翅片模块的温升速率为0.03 ℃/s,相比未填充相变材料的模块温升速率分别降低了73.1%和70%。结论 具有不同物性参数的相变材料,在不同工况下其呈现的控温性能也各不相同,但是在较高功率工况下,熔点较低或导热系数较高的相变材料具有更好的控温性能。储能模块内部导热翅片对内部强化换热效果明显,翅片导热系数越高,越有利于模块的控温。     

相变储能材料

能源的供应和需求在很多情况下都有很强的时间依赖性,为了合理地利用它,常需要把暂时不用的能量储存起来,在需要时再让它释放出来.由于相变储能材料(Phase change materials,PCMs)能很好地解决此问题,所以其被广泛研究.对相变储能材料的概念、分类、热物性及其测定方法、工作性能及其研究方法、应用等方面作了综合介绍.     

石蜡微胶囊在储能建筑材料中的应用

石蜡相变微胶囊在制备建筑节能复合材料方面的研究颇为广泛,但能够真正适合用于建筑围护结构材料的石蜡微胶囊还需确定方向,深入研究.主要介绍了几种可用于制备建筑围护结构材料的石蜡微胶囊的研究,对石蜡微胶囊在建筑围护结构材料中的应用进行了综述.     

石蜡/聚乙烯醇相变储能纤维的制备与表征

以石蜡为相变物质, 聚乙烯醇为纤维基材, 采用湿法复合纺丝法制得石蜡质量分数为 30 %的相变储能纤维。采用扫描电子显微镜、 广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪表征了纤维的结构以及相变储能性。结果表明, 石蜡/聚乙烯醇纤维缩醛化后, 石蜡以岛相分散于纤维基体海相中, 结晶含量占储能纤维的34 %。储能纤维干热拉伸倍数为2～4倍时, 热效率变化为81. 9 %～71. 2 % , 并且洗涤 25 次之后, 控温性能仍然良好。石蜡/聚乙烯醇储能纤维的线密度、强度与初始模量分别为 0. 62～0. 32 tex、28. 1～66. 2 N/tex、373～794 N/tex,水中软化点达108℃, 满足服用纤维的要求。      

不同孔隙结构的炭材料作为石蜡相变储能材料强化传热载体

以石墨泡沫(Graphite foam,GF)、炭毡(Carbon felt,CF)和压缩膨胀石墨(Compressed expansed natural graphite,CENG)作为相变储能材料(Phase change material,PCM)石蜡的强化传热载体,制备了三种不同结构炭材料-石蜡相变储能材料体系.采用扫描电镜(SEM)、激光热导仪和差示扫描量热仪(DSC)对其结构和热性能进行了表征和测试.结果表明:浸蜡后的GF、CF和CENG的热导率分别比纯石蜡的热导率提高了437倍、14倍和25倍;比较三种储能材料体系的储能行为发现,三种储能材料体系的相变潜热分别为42.34 J/g, 48.38 J/g和57.82 J/g.     

膨胀阻燃剂对石蜡/聚丙烯相变材料热降解及相变储能性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、三嗪系成炭发泡剂(CFA)作为石蜡/聚丙烯定形相变材料(PCM)的膨胀阻燃剂。采用热重分析仪(TGA)分析阻燃石蜡/聚丙烯定形相变材料的热解特性,揭示了此体系的热稳定性,并以差示扫描量热仪(DSC)研究阻燃PCM的相变储能性能。结果表明:随着膨胀阻燃剂(CFA和APP)的添加,PCMs起始分解温度降低,残炭量由0.4%增加到17.1%,有效的提高了材料的阻燃性能和热稳定性。膨胀阻燃剂基本不影响相变材料的储能性能,但与聚丙烯(PP)的含量有关,PP含量越高,储能量越低,相变温度越滞后。     

石蜡相变微胶囊及石蜡相变复合材料研究进展

介绍了石蜡相变微胶囊及石蜡相变复合材料的性能特点,阐述了原位聚合、界面聚合等主要的石蜡相变微胶囊制备方法,综述了石蜡相变微胶囊及石蜡相变复合材料在各领域内,特别是相关军事领域中的应用。     

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.     

相变储能建筑材料封装方法的研究进展

相变储能建筑材料是将相变材料与建筑基体材料复合制成的一种新型节能环保型建筑材料。简要介绍了相变储能建筑材料的定义和工作原理,综合论述了相变材料的各种封装方法,指出了相变储能建筑材料今后的研究方向和内容,并对其前景进行了展望。     

国内外石蜡类相变材料在节能方面的研究与进展

总结了国内外石蜡类相变材料在节能方面的研究与进展.石蜡具有相变潜热高、无过冷现象、性能稳定、无腐蚀性、价格便宜等优点,因此被广泛应用在建筑、储能地板、太阳能储热、空调系统等方面.     

石膏基石蜡相变储能墙板的研究进展

建筑是资源和能源消耗大户,应实施建筑节能来提高能源利用效率.利用相变材料在相变过程中释放和吸收大量相变热可进行能量的存储,因石蜡是安全、无过冷、化学稳定性好、相变潜热较大且价廉的相变材料,将石蜡作为相变材料引入到生产能耗低的石膏墙板制作石膏基石蜡相变储能墙板具有重要意义.介绍了国内外相变储能墙板材料的研究现状,同时综述了石膏基石蜡相变储能墙板中石蜡相变材料的复配和封装、相变墙板的制作工艺及相关性能.     

基于复合相变储能材料的研究进展

相变储能材料具有储热密度高,储热过程中温度变化非常小的优点。相变储能材料已广泛应用于热泵、太阳能利用等领域。本文综述了近些年来复合相变储能材料的研究状况,包括相变储能材料的制备、传热强化、相变过程数值模拟和应用等,并对复合相变储能材料的发展作了展望。     

相变储能建筑材料封装方法的研究进展

相变储能建筑材料是将相变材料与建筑基体材料复合制成的一种新型节能环保型建筑材料。简要介绍了相变储能建筑材料的定义和工作原理,综合论述了相变材料的各种封装方法,指出了相变储能建筑材料今后的研究方向和内容,并对其前景进行了展望。     

改性蒙脱石/石蜡相变储热微囊的制备与性能表征

采用皮克林乳液法制备以改性蒙脱石为新型壁材,石蜡为芯材的储能相变微囊。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、红外光谱分析仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和热重仪(TG)等分析技术分别对蒙脱石/石蜡微胶囊的化学结构、微观形貌、热性能等进行详细的表征与解析。结果表明:改性蒙脱石壁材对石蜡芯材有良好的保护作用。微囊的FTIR特征峰与石蜡和改性蒙脱石对应的特征峰相似。DSC测试表明,改性蒙脱石/石蜡复合相变微囊储热材料的固-固相变温度与纯石蜡相近,石蜡含量为55%~80%的相变微囊的相变焓值为110.5~147.2J/g,调整石蜡含量可调控相变微囊的储能性能。TG分析表明改性蒙脱石/石蜡微囊的热稳定性能较好。研究表明,改性蒙脱石是石蜡相变微囊良好的壁材。改性蒙脱石/石蜡微囊具有成本低、性能优异的特点,具有推广应用价值。     

贮能相变材料的研究及发展趋势

随着经济的发展,能源短缺现象越来越严重,节能技术是解决这一问题的有效途径.贮能技术能有效地改变能源在时间、空间上的分配,从而达到节能的目的.其核心技术是高效贮能相变材料的开发.介绍了贮能技术的研究概况和进展,特别是相变贮能材料的国内外研究进展,并对相变材料的分类和性能进行介绍.     

新型复合相变储能材料Na/Paraffin的制备与性能分析

为提升广泛应用于相变储能领域的石蜡的导热系数,在手套箱内将导热系数高、熔点低、密度小的金属Na与石蜡复合为Na/paraffin新型相变储能材料,并对其导热系数、相变潜热及储/放热特性进行研究。结果表明:5%Na/95%paraffin复合相变储能材料导热系数较纯石蜡提高了17.6倍,储/放热速率均较纯石蜡提升了1倍;经过200次循环实验后,3%Na/97%paraffin复合相变储能材料相变温度由60.58℃下降到59.65℃,相变潜热由166.7520J·g~(-1)下降到160.5632J·g~(-1),热导率由2.33W·m~(-1)·K~(-1)减少到1.98W·m~(-1)·K~(-1)。     

强化技术在相变储能材料研究中的应用

由于相变储能材料具有储热量较大、储热温度较低、近似恒温操作和储存体积较小等优点,因此,采用相变储能材料的能源储存是储存可利用能源最有效的方式之一.然而,不同的相变储能材料具有不同的特点,应用上也存在一定的局限性,因此,为了改善其性能,提高储能效率,扩大应用范围,就需要采用强化技术.介绍了几种重要的强化技术及其在相变储能材料研究中的应用.     

相变储能材料的应用及研究现状

相变储能材料将暂时不用的能量储存起来,到需要时再将其释放,从而可以缓解能量供与求之间的矛盾,节约能源,因此受到越来越广泛的重视和深入的研究.介绍了相变材料在太阳能、建筑、纺织行业、农业等工业与民用方面的应用,概括和评述了相变储能复合材料的制备方法及其研究进展,指出当前存在的问题以及目前值得深入研究的课题.