钙镁二元水合盐复合热化学储热单元的储热特性研究

针对热化学储热材料在系统中储热密度低的问题,基于钙镁二元水合盐MgCl_(2)/2CaCl_(2)和天然介孔材料硅藻土(WSS),采用真空浸渍法制备了具有正方形空气通道的钙镁二元水合盐复合热化学储热单元WSS7,WSS13,WSS20,并对其进行了孔结构、微观形貌、吸附动力特性和循环稳定性的分析;建立了具有正方形空气通道的钙镁二元水合盐复合热化学储热单元的一维热质耦合数值模型,并验证其模型的可靠性;数值模拟了钙镁二元水合盐填充的质量分数和入口空气相对湿度对该储热单元在开式热化学储热系统中储热性能的影响。结果表明,入口空气相对湿度的增加可有效提高钙镁二元水合盐复合热化学储热单元出口的最大温度、延长出口空气高温持续时间、提高其放热功率和储热密度;钙镁二元水合盐的质量分数的增加可以有效延长出口空气高温(>40 ℃)的持续时间,其中钙镁二元水合盐的填充质量分数为20.38%的WSS20具有较好的储热性能,其储热密度为416 MJ/m^(3),是WSS13的1.5倍,比较适用长周期的太阳能跨季节储热。

二元贮冷水合盐熔解热的差示扫描量热法研究

用差示扫描量热法 (differentialscanningcalorimetry)对二元贮冷水合盐的相变温度与熔解热进行了研究 ,实验结果对认识多元贮冷水合盐的相变过程的相变机理及选配贮冷水合盐材料 ,具有重要意义。

二元混合无机水合盐的制备方法研究

制备了由十水硫酸钠、十水碳酸钠、三水醋酸钠、七水硫酸镁组成的54种不同配比的二元混合无机水合盐,研究其合理可行的配制方式。结果表明,随着二元混合物组分的不同和比例的变化,混合物的热失重比呈现不同的变化规律。混合物配制过程中存在水分的蒸发,因此应在相变材料混合物配制时添加适量的去离子水以补充蒸发的水分。

水合盐热化学储热材料的研究进展

水合盐热化学储热材料可以长周期、高效储存太阳热能、工业余热、废热等中低温热能,是中低温储热领域的研究热点。水合盐热化学储热材料主要通过水合盐与水蒸气之间可逆的脱水/水合反应来进行储/放热。本文首先给出了水合盐热化学储热材料的种类和性质,重点介绍了纯水合盐、水合盐复合储热材料及二元水合盐的研究进展。其中,纯水合盐理论储热密度大,但因其易潮解、腐蚀性强、循环稳定性差等缺点限制了其实际应用。通过将纯水合盐填充入不同的多孔材料制成水合盐复合储热材料可以优化纯水合盐的储热性能。近期的研究表明将两种水合盐混合制备的二元水合盐可以进一步提升纯水合盐的水合速率和循环稳定性。进而,将二元水合盐填充入多孔介质制成二元水合盐复合储热材料,该材料表现出了较高的储热密度和循环稳定性。可以看出,主要可从水合盐复合材料的传热传质强化和二元水合盐成分优化两方面来优化制备水合盐热化学储热材料。

二元共晶相变材料热物性研究

二元共晶相变材料在储热及控温领域具有重要的应用价值,其过冷度在长期储能方面起到重要作用。本文基于CaCl_(2)·6H_(2)O和CaBr_(2)·6H2O两种水合盐,合成了多组二元共晶相变材料,两种水合盐熔化温度分别为32.41℃和29.95℃,结晶温度分别为-3.42℃和12.52℃,对应的相变潜热为191 kJ·kg^(-1)和115 k J·kg^(-1)。通过对合成的二元共晶相变材料进行热物性测试,结果表明二元共晶相变材料的可调节熔化温度为15.5~28.17℃,最高过冷度为26.02℃,其潜热值随CaCl_(2)·6H_(2)O含量的增加而增大。此外,添加增稠剂能够有效改善材料的过冷稳定性。本研究为低温长期储能领域提供了更多可选择的相变材料,也为调节相变材料的相变温度以及通过相变材料实现长期储能目标提供理论支撑。