有机-无机复合相变材料的研究进展

有机相变材料具有过冷度小、无相分离、蓄热强等优势,在相变储热领域一直受到广泛的关注。然而,较低的热导率、液相泄漏和较差的热稳定性成为限制其应用的瓶颈缺陷。近几年,有机-无机复合相变材料的研究成为新的热点,极大地促进了有机相变材料的应用和发展。本文综述了常见的提高有机相变材料导热性能的高导热性纳米材料,以及制备有机-无机定形复合相变材料常选用的多孔支撑材料,并从制备方法、作用方式和热物性等方面介绍了有机-无机复合相变材料,复合相变材料相比于单一纯相变材料具有诸多优越的性能。预测有关结构优化、封装工艺并与高效储能系统结合的研究会成为有机-无机复合相变材料未来的发展趋势。     

复合相变储热材料的研究与发展

系统概括和评述了复合相变材料的制备方法及其研究进展，并介绍了研制有机／无机纳米复合相变储热材料的创新思路及初步研究成果，提出，有机／无机纳米复合技术是制备高性能复合相变储热材料的新途径。     

相变储能材料的应用述评

相变储能技术是通过物态变化来实现能量的存储，多用于太阳能和工业余热的利用，能够提高能源的利用率。相变储能材料种类丰富，可分为无机、有机和复合相变储能材料三大类；已经在建筑、冷链运输、特种防护、军事、航天航空等诸多领域得到广泛应用。本文综合分析了不同类型相变储能材料的基本特征、性能及优缺点，分析了其在建筑，冷链运输、个体防护服领域中的应用情况；并总结了目前相变储能材料存在的问题。     

新型相变式储能热泵热水器的研制开发

相变式储能热泵热水器是一种新型节能热水供应设备。它利用空气作为低温热源，由蒸发器内制冷剂的蒸发来吸收空气中的热量，通过传热盘管将热量传递给相变储能材料，获取盘管承压，使贮罐形状不受压力容器限制贮能。相变材料储能，减少系统体积。通过对相变传热过程分析和燃气热水器、电加热热水器的技术性能和经济性能的比较，指出相变式储能热泵热水器是一种使用前景良好的小型家庭化的高效热泵。     

相变储能材料在温室大棚中应用研究进展

采用相变储热材料(PCMs)潜热储蓄技术是最有效热能贮存方式之一,将其应用于温室节能有重要意义.本文综述了低温相变储热材料在温室大棚中的应用条件及类型,国内外低温相变储热材料的研究现状.分析了温室储热材料的性能与存在问题,展望了低温相变储能材料的发展方向和应用前景.     

储热型太阳能供暖系统热输送全过程特性研究

研究了基于低温辐射散热的储热型太阳能供暖系统。分析了平板热管型太阳能集热器的集热特性和相变储热材料的吸/放热特性,揭示了相变储热单元温度场不均匀度的变化规律,测定了相变储热单元的热传输速率及系统的太阳能综合利用能力,优化了毛细管网运行条件,讨论了系统经济性。结果表明：平板热管型太阳能集热器热损系数为5.5447 W/（m²·K）,截距效率为86%;相变储热材料熔点及相变焓分别为55.69℃、163.09 J/g;相变储热单元温度场不均匀度在储热/放热阶段的变化趋势基本一致,平均储热速率和放热速率分别为1.829、1.803 MJ/h;系统的太阳能综合利用能力为0.2132;毛细管网的最佳进口温度和散热温差分别为36、8℃;系统初投资和运维成本分别为225.8、4.28元/m²,静态投资回收期为8.7年。     

相变储热材料研究进展

对储热特别是相变储热材料的研究进展进行了综述.根据不同相变温度对相变储热材料进行分类,重点介绍了目前广泛应用的相变储热材料的重要性能、制备方法、应用及存在的问题,并对相变储热材料的下一步研究进行了展望,提出将相变材料的研究与相变储热换热器和热管理理念相结合是发展高效储能系统的主流发展方向.     

矿物基化学吸附储热技术的研究进展

化学吸附储热技术近年来在太阳能利用和中低温余热领域得到了广泛关注,与传统的显热储热和相变储热技术相比具有储热密度高、储热损失小、可实现冷热双储等优点,然而其传质传热问题和液解问题导致的吸附性能和循环稳定性能的降低限制了其规模化应用。本文综述了利用矿物基多孔结构材料对化学吸附材料进行封装的方法以解决上述问题,总结了近年来石墨、蛭石等不同矿物基化学吸附储热材料的特点及其在化学吸附系统中的应用,主要介绍了矿物基化学吸附材料的两种体系（无机盐-水体系和氯盐-氨体系）的传质传热、化学吸附热等性能,并进一步指出了矿物基化学吸附储热技术未来的发展趋势,提出开发新型矿物基复合材料和优化化学吸附系统是未来的研究热点。     

两类复合无机相变储热材料高温热稳定性和安全性研究

以适合工业储热的复合无机相变储热材料硝酸盐（KNO₃、NaNO₃）和碳酸盐（Li₂CO₃、K₂CO₃、Na₂CO₃和CaCO₃）为相变组分,研究了4种不同配比硝酸盐相变组分和6种不同配比碳酸盐相变组分的热性能（熔点、潜热）差异,分别优选出一种熔融盐相变组分配比。利用多孔载体吸附原理,制备出两种最佳配比的复合熔融盐类储热材料,分析了储热材料在不同介质气氛中（Ar和air）分解难易程度,TG-DSC-MS联用测试的高温热分解产物表明,复合硝酸盐类储热材料在中温（300℃）储热时,物理化学性能稳定,安全性较好,但在高温（500℃以上）时易分解成NO和NO₂,且air气氛中更易生成有毒气体;而复合碳酸盐类储热材料在air中比在Ar中更易生成CO而影响储热过程中的安全性。     

复合无机相变储热材料在高温热冲击下性能研究

设计和搭建热冲击实验系统,以旋流滞止火焰形式对复合无机相变储热材料进行垂直热冲击,研究高温下热冲击对储热材料的热性能、微观结构、化学稳定性的影响并评价其安全性。结果表明,由于热传导、热对流和热辐射综合作用于复合无机相变储热材料上,适度热冲击,热量可被储热材料吸收并储存,熔融盐硝酸钠发生物理相变,温度下降后能基本恢复原样,储热性能稳定;而过度热冲击,过高的热量和温度会导致熔融盐硝酸钠的分解,生成亚硝酸钠和氧气,如温度不断升高,会进一步分解生成一氧化氮和二氧化氮,储热能力会急剧降低,甚至失去储热能力而导致毁损。这对于储热材料在工业应用中的储热稳定性、化学稳定性和使用安全性具有重要指导意义。     

改善有机储热材料传热性能的研究进展及应用

相变储热是提高能源利用效率和保护环境的重要技术,而常用的有机相变储热材料导热系数低,从而影响了整个系统的能效.对近年来围内外在提高相变材料传热性能方面的研究进行了归纳,分析了4种主要的强化方法:相变材料吸附到多孔基质中、胶囊化技术、添加微米/毫米级粒子以及添加纳米粒子.介绍了作者在提高石蜡传热性能方面的初步研究成果,并对储热材料在开发新能源、提高能源利用率以及保温3个方面的应用进行了评述.     

相变储热技术研究进展

相变储热技术是储能技术的主要方向之一,在太阳能、风能发电、工业余热回收利用、分布式能源系统等领域具有广泛应用。本文通过梳理总结近年来国内外关于相变储热技术的研究成果,对相变材料进行分类并对其性质、优缺点、适用范围等进行了详细介绍。本文针对相变材料在实际使用中存在的泄漏、腐蚀、过冷、传热性能差等缺陷,重点介绍了复合相变储热技术及传热性能强化技术。指出当前相变储热技术存在的不足并对相变储热技术的未来发展方向进行了展望,可靠的复合相变技术、高效的传热强化技术、提高储热材料高温及循环稳定性等方面应是未来的主要研究方向。该综述研究对相变储热技术的进一步研究和开发具有重要参考价值。     

添加碳素复(混)合相变储热材料的研究及应用进展

相变储热材料因具有储热密度大、相变温度变化小且过程易控制等优点而在许多领域具有重要应用。但传统的相变储热材料存在导热系数低及固-液相变过程中液态泄漏问题,阻碍了其实际应用。碳材料如石墨、碳纤维、碳泡沫和膨胀石墨,他们都具有高导热系数、低密度和良好的化学稳定性。将碳材料添加到相变储热材料中或与相变储热材料进行复合,从而构成碳素复(混)合相变储热材料,储热材料的导热系数及其性能可明显提高。本文综述了碳素复(混)合相变储热材料的研究进展。利用膨胀石墨的多孔特性吸附有机物制备膨胀石墨基复合相变储热材料,其储热密度大、导热系数高、性能稳定、成本低且在固-液相变过程中没有液态的流动性问题,是未来研究和应用最重要的碳素复合相变储热材料。     

十二水磷酸氢二钠相变储能材料研究进展

水合盐相变材料因其高能量储存率与理想的相变温度成为储热领域的热门材料,在建筑节能、太阳能应用、冷链运输、衣物纺织、航空航天领域都有广阔的发展前景。十二水磷酸氢二钠（disodium hydrogen phosphate dodecahydrate,DHPD）作为典型的无机水合盐相变材料,具有相变温度适中（35℃左右）、潜热值高（256.6J/g左右）、价格低廉等优点。然而,与大多数水合盐相同,过冷与相分离的问题限制了其实际应用,对此十二水磷酸氢二钠的研究多侧重于成核剂和增稠剂对该问题的改善,近年来也有学者开始研究该水合盐与其他材料的复合体系。本文介绍了各类成核剂与增稠剂在该水合盐中的应用情况,回顾了十二水磷酸氢二钠与其他水合盐、有机脂肪酸、矿物质基复合体系的研究进展与应用,分析表明这些复合材料较单一水合盐性能更加全面与优越,继续寻找新的材料推进复合体系的丰富性以提升其性能与应用范围会是后续研究的重点。     

复合相变蓄冷材料研究进展及在冷链物流中的应用

分析了国内关于有机、无机、有机-无机等复合相变蓄冷材料在材料成分、制备方法及过程、蓄冷特性、特点及效果、应用对象等方面的研究进展;梳理了相变蓄冷材料在冷链物流中的典型应用现状;并对相变蓄冷材料及在冷链物流中的应用进行了展望。     

复合无机相变储热材料在高温热冲击下性能研究

设计和搭建热冲击实验系统,以旋流滞止火焰形式对复合无机相变储热材料进行垂直热冲击,研究高温下热冲击对储热材料的热性能、微观结构、化学稳定性的影响并评价其安全性.结果表明,由于热传导、热对流和热辐射综合作用于复合无机相变储热材料上,适度热冲击,热量可被储热材料吸收并储存,熔融盐硝酸钠发生物理相变,温度下降后能基本恢复原样...     

复合相变蓄冷材料研究进展及在冷链物流中的应用

分析了国内关于有机、无机、有机-无机等复合相变蓄冷材料在材料成分、制备方法及过程、蓄冷特性、特点及效果、应用对象等方面的研究进展;梳理了相变蓄冷材料在冷链物流中的典型应用现状;并对相变蓄冷材料及在冷链物流中的应用进行了展望。     

离子液体在传热及相变储热中的应用研究进展

离子液体具有与传统的传热、储热材料相当,甚至更加优越的性质,如蒸气压低,储热密度高,物理和化学稳定性好,热传导性好,熔点低和可设计性等。因此,离子液体在太阳能集热、建筑节能、电力谷峰调控、低品位余热存储、吸附式热泵等领域具有良好的应用潜力。综述了离子液体在传热和储热中的应用研究进展,包括作为热传导液用于太阳能集热,作为吸附介质应用于制冷(制热),以及作为相变储热材料等。最后,指出离子液体的一些性质,如腐蚀性、毒性和长期稳定性等,也是离子液体在储热和传热应用中需要考察的问题。     

水合无机盐及其复合相变储热材料的研究进展

水合无机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、相分离和液漏等缺陷,一直以来成为限制其应用的瓶颈缺陷。水合无机盐作为相变储热材料的传统研究主要集中在成核剂和增稠剂的选择上,近几年一些研究者开始研究水合无机盐复合或封装工艺,极大地促进了水合盐性能提升方面的工作。本文综述了常见的几种低温类水合无机盐过冷和相分离现象的解决方法以及基于这几种低温水合无机盐的复合相变储热材料的研究,复合相变材料较单一纯相变材料具有诸多优越的性能,预测采用多孔材料吸附封装技术或微胶囊封装技术来制备水合无机盐复合相变材料可能成为未来解决水合盐液漏问题的研究热点。     

相变储热技术用于被动式建筑节能的研究进展

相变潜热储能系统具有储热密度高、工作温度稳定和工艺流程简单等优点。相变材料可以通过多种方式与建筑物相结合，利用自身吸热/放热的特性对热能进行储存和释放，从而提高可再生能源的利用率。研究表明，相变储热单元能够有效地降低室内的温度波动，提高室内环境的热舒适性，减少建筑能耗。本文基于相变储热技术在建筑围护结构中的墙体、屋顶、地板以及窗户的研究现状，对近年来被动式储热建筑节能的研究现状进行了综述。阐述了适用于建筑物的相变材料的特点、优化相变材料热性能的方法、相变储热技术调控室内热环境的原理以及相变材料应用于建筑物的节能效果。文章指出，未来的研究应注重高性能相变材料的开发、复合工艺的简化以及室内热环境的综合评价。