Advanced solid-solid phase change thermal storage material

The practicality of conventional solid-liquid phase change materials(PCMs)is adversely restricted by liquid phase leakage,large volume expansion,shape instability,and severe corrosion in high-temperature thermal management systems.This highlight presents the latest development to resolve these challenges by designing ultrahigh-performance high-temperature Ni-Mn-Ti solid-solid PCMs using martensitic phase transition strategy,offering a new paradigm to develop advanced wide-temperature high-temperature metallic solid-solid phase change thermal storage materials.

相变蓄冷材料研究进展和应用综述

基于近年来国内外对相变蓄冷材料的研究成果,对相变蓄冷材料存在的问题进行分析,综述了无机相变蓄冷材料、有机相变蓄冷材料、复合相变蓄冷材料的发展研究现状,总结了相变蓄冷材料在蓄冷空调系统、冷链运输、商用制冷、蓄冷冰箱、纺织品调温等方面的应用。

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.

NPG,TAM及其二元体系固-固相变DSC测量

运用 Freeman- Carroll法和 ABS法两种热分析动力学模型 ,利用差示扫描量热法 (DSC)测定新戊二醇 (NPG)、三羟甲基氨基甲烷 (TAM)及其二元体系的低温固 -固相变 DSC曲线 ,求算固 -固相变的表观活化能和反应级数 ,探讨表观活化能随组成不同的变化规律 .两种方法处理的结果一致 .

太阳能热发电用高温相变蓄热器的数值模拟

对采用单级相变材料(PCM)蓄热的太阳能热发电用高温相变蓄热器的蓄热过程进行了数值模拟。得到了采用单级蓄热时熔化过程中PCM温度和液相率随时间的变化曲线及不同时刻液相率的分布云图。通过对曲线和云图的分析,在保证蓄热量的前提下,提出了采用3种PCM级联蓄热的高温相变蓄热器的设计方案,并对其蓄热性能进行了模拟。结果表明,采用级联蓄热的方案减小了蓄热的总时间,且有效地降低了单级蓄热末期"死区"对蓄热性能的影响,使PCM的液相率分布更加均匀,为太阳能热发电用高温相变蓄热器的优化设计提供了理论依据。

三代碳硅烷光致变色液晶树状物的光化学研究——端基含108个4-丁氧基偶氮苯介晶基元

报道了新化合物含108个丁氧基偶氮基元端基的三代(D3)碳硅烷光致变色液晶树状物在各溶液中的反-顺光异构化(光致变色)反应速率常数kp,光化学回复异构化正/逆反应速率常数kt和kc,热回复异构化反应速率常数kH,光化学回复异构化反应平衡常数kt/kc,活化能E,异构化转换率及热回复异构化反应中的反-顺异构体组分比.D3的光致变色反应速率常数为10-1s-1,而含偶氮基元的光致变色液晶聚硅氧烷的光致变色反应速率常数为10-8s-1,因此,D3的光响应速度比后者快107倍.

PG-TAM二元体系固-固相变的贮热性能及相变动力学研究

利用差示扫描量热法(DSC)测试了三羟甲基乙烷(PG)和三羟甲基氨基甲烷(TAM)二元体系的贮热性能包括相转变温度和相变焓。利用步冷曲线法研究相交与时间的关系,从而证明周-固相变符合阿仑尼乌斯方程,计算得到相变反应级数和表观活化能。

新戊二醇-季戊四醇二元系固-固相变贮热的研究

用DSC法(差示扫描量热法)研究多元醇(CH_3)_2—C(CH_2OH)_2(NPG)和C—(CH_2OH)_4(PE)混合物相变贮热体系,NPG/PE具有固-固转变的特性,适用于贮能,其纯组分的转变温度分别为44℃和187℃附近。研究表明转变热和转变温度与体系中化合物的浓度有关,故可以在NPG中加入一定量PE,使转变温度得到调节,这既可控制所需的温度,又使低温贮热效果高,这类混合物作为太阳能贮热物质是很有用的。

某些脂肪酸二元系固-液相变热性质的研究

用DSC法对某些脂肪酸混合物相变温度和相变热进行了研究,结果表明:它们在相变期间无分层现象,体积变化小,混合物的溶点在30～70℃范围和潜热在170 J/g左右,几乎无过冷现象并有良好的化学稳定性,其二元体系位于低分予重量百分浓度40～70%的范围,显示的性质具有较好的热贮基性能。

太阳能热泵蓄热系统的实验研究

文章介绍了带有相变蓄热水箱的太阳能热泵系统的运行实验。该系统是在原有的太阳能一土壤源热泵的基础上通过增加一个蓄热装置建立起来,包含太阳能集热器、相变蓄热水箱、双热源(太阳能和土壤)热泵以及末端装置(风机盘管)四个主要部分。实验在供暖期末期进行,在整个实验阶段,系统供暖满足率为0.6,平均供热COP达到6.5。

C_（16）Mn、C_（16）Cu配合物的热行为

合成了四氯合锰（Ⅱ）酸正十六烷铵和四氯合铜（Ⅱ）酸正十六烷铵两种物质，进行了元素分析，并用ＤＳＣ、ＩＲ对它们进行了研究，发现存在一个固─固相交，且有较高的的焓变值和熵变值（△Ｈ＝５～６０ＫＪ／ｍｏｌ，△ｓ＝１５～１８０Ｊ／ｍｏｌ．ｋ），在较高的温度下具有化学稳定性．因此，四氯合锰（Ⅱ）、四氯合铜（Ⅱ）酸正十六烷铵可作为贮热物质。

石蜡基相变储能墙结构设计与控温实验研究

基于相变储能(LTES)理论筛选牌号为25℃的石蜡掺入质量分数为5%的碳纤维制备复合相变材料,利用金属波纹管封装后蛇形敷设于墙体中,在墙体与室内相邻一侧的混凝土材料中掺入质量分数为2%的钢纤维,设计制备相变储能墙。将LTES墙与普通混凝土墙分别用于2组温室模型制备LTES温室与普通温室,进行控温对比实验。提出相变维持时间、温度延迟时间、温度衰减倍数、升温速率和降温速率5个指标定量评价LTES墙综合控温性能。结果表明:牌号为25℃的石蜡,实际相变温度区间为22.2~30.0℃,与植物生长所需环境温度区段相匹配,适于温室使用;LTES墙施工便捷、成本低、封装量高、热交换速率快,结构设计方法切实可行;LTES温室环境温度波动小,相变材料的储热与放热过程对于温室环境温度起到“削峰填谷”效果,减少了辅热或制冷设备产生的附加能耗,可起到节能减排作用;LTES墙较普通墙具有很长一段相变维持时间,且外温传递的延迟时间长、衰减幅度大、升温和降温的速度慢,将其用于温室结构可以起到明显控温效果。

形态稳定的Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O共晶盐相变储能材料的制备及热性能提升

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。

固－固相变贮热的研究（Ⅱ）──三羟甲基乙烷－新戊二醇二元系

用ＤＳＣ（差示扫描量热法）研究三羟甲基乙烷ＣＨ３—Ｃ（ＣＨ２ＯＨ）３（ＰＧ）和新成二醇（ＣＨ３）２Ｃ（ＣＨ２ＯＨ）２（ＮＰＧ）二元系的混合物的贮热性能．结果表明，对于ＰＧ浓度为４０％～５０％，大多数物质有唯一的明显峰出现；对于混合物ＰＧ／ＮＰＧ和中间浓度，峰是宽广的．对于低温转变△Ｈ值仅依赖于ＰＧ／ＮＰＧ中ＮＰＧ的浓度．将二种多元醇混合时，转变温度降低，这表明：三羟甲基乙烷ＣＨ３—Ｃ（ＣＨ２ＯＨ）３（ＰＧ），新戊二醇（ＣＨ３）２Ｃ（ＣＨ２ＯＨ）２（ＮＰＧ）和它们的混合物，适用于低温（４０～９０℃）贮热．

相变储能保温砂浆的应用及节能效果

研制的相变储能保温砂浆具有保温隔热、A级防火、相变调温、低碳环保等特点,用于内外墙保温具有显著的节能效果。

防水型相变储能保温砂浆的研制与应用

在中空微珠保温砂浆中,加入适量定型相变材料和渗透结晶型防水剂,可显著提高涂层的保温隔热性及耐水性,可适用于我国广大地区的建筑物内外墙保温工程,涂层具有保温隔热、调温控温、耐水、节能等功效。

四氯合锰（Ⅱ）、四氯合钴（Ⅱ）酸正十烷铵固－固相变的研究

合成了四氯合锰（Ⅱ）酸正十烷铵（Ｃ１０Ｍｎ）和四氯合钴（Ⅱ）酸正十烷铵（Ｃ１０Ｃｏ）两种物质，进行了元素分析，并用ＤＳＣ，ＩＲ对它们进行了研究．发现存在一个固－固相变，且有较高的焓变值和熵变值（△Ｈ＝３５～４０ｋＪ·ｍｏｌ－１，△Ｓ＝１１０～１２０Ｊ·ｍｏｌ－１·Ｋ－１），在较高的温度下具有化学稳定性，因此，Ｃ１０Ｍｎ，Ｃ１０Ｃｏ可作为贮热物质．

新型电力系统中煤电中长期发展与新能源结合储能的规模初探

构建现代能源体系和新型电力系统,是我国实现能源转型和“双碳”目标的必要途径。储能作为国家战略新兴产业,对促进新能源消纳具有重要战略意义,其发展规模也与我国能源电力装机、发电结构的发展变迁密切相关。利用模型对我国能源中长期发展路径进行了仿真模拟,研究我国中长期储能需求情况。结果表明,随着新型电力系统的风光新能源占比的逐步提高,储能的装机容量也将大幅提高。同时对高火电情景的模拟结果表明,火电利用率的提升会显著降低储能的需求,同时火电作为稳定电源将在能源保供中发挥重要作用。

基于热性能的相变混凝土复合自保温砌块的优化设计——以寒冷地区夏季工况为例

为提高混凝土复合自保温砌块的热工性能,将相变材料填充到砌块中,形成相变自保温砌块。设计了五种相变自保温砌块,采用ANSYS软件模拟分析不同方案的保温性能,得到最优砌块块型。在此基础上,以西安地区夏季某朝南房间为研究对象,采用EnergyPlus软件对相变砌块房间展开热环境模拟,研究不同相变温度及相变材料安装位置对室内热环境的影响,探究最优相变层位置及最优相变温度。研究结果表明:孔型为三排交错排列的砌块为最优砌块,其砌筑墙体传热系数为0.439 W/(m^(2)·K);夏季初始室外气温中温时段、中间高温时段以及末期低温时段的最优相变温度分别为24.00、30.00及28.00℃。整个夏季的最优相变温度为26.00~28.00℃,最优相变层位置为砌块内侧孔。对于整个夏季,相变材料安装位置对室内温度的影响高于相变温度的影响,优化设计时应重点考虑。

Mg-Al-Ga合金的相变储热性能研究

试验制备了Mg-19Al-24Ga、Mg-15Al-25Ga和Mg-15Al-31Ga 3种三元合金,研究了其物相组成、显微组织和储热性能。结果表明,3种合金相组成均为Mg_(5)Ga_(2)、Al_(12)Mg_(17)和α-Mg,具有较高的相变潜热,且相变温度均处于中温储热温度范围(90~400℃),其中Mg-19Al-24Ga合金具有最低的相变温度和最高的相变潜热,分别为373.67℃和172.70J·g^(-1),是较好的中温相变储热材料。