影响多孔定型相变储能材料性能的因素分析

太阳能作为一种可再生能源,因其在解决日益增长的能源需求和温室气体排放方面的巨大潜力受到越来越多的关注。然而,太阳自身的间歇性和随机性大大限制了太阳能的转换和储存效率。近年来,基于固-液相变储能材料的潜热储存系统,由于具有高储热密度和出色的化学稳定性,有望成为提高太阳能吸收和转换的合适方法。但固-液相变储能材料在实际应用中常受到自身相分离、换热速率低、过冷、熔融状态泄漏、性能不稳定等限制。其中一种解决方法是将多孔载体与固-液相变储能材料相结合来制备多孔定型相变储能材料。介绍了相变储能材料的储能机理和传热强化机理,系统分析了多孔载体材料的种类、制备方法对多孔定型相变储能材料的影响及其潜在应用。

交联碳纳米管定型Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O基相变储能材料制备及性能表征

针对于Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O相变储能材料的过冷、相分层及易泄露等问题,通过Friedel-Crafts烷基化和高温碳化的方法制备交联碳纳米管(CL-CNTs),采用熔融法制备了交联碳纳米管定型Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O基相变材料并研究其性能。结果表明:大多数交联的CL-CNTs呈现管状结构,管状结构表面生长有少量碳球,交联碳纳米管上具有羟基和苯环等基团,成功制备出亲水性交联碳纳米管。分别添加质量分数为1%到5%的碳纳米管制备定型相变储能材料,当样品质量分数达到4%时(标记为样品PCMs-4),样品呈现最佳定型状态。对样品PCMs-0和样品PCMs-4的导热系数和相变潜热进行了分析,其中样品PCMs-4的导热系数显著提升,在20℃时导热系数最高值为1.008 W·m^(-1)·K^(-1)。芒硝相变储能材料相变循环500次后,样品PCMs-4较之样品PCMs-0表现良好的循环热稳定性,PCMs-0的相变循环前后的熔化焓损失率为18%,结晶焓损失率为25%,样品PCMs-4的相变循环前后的熔化焓损失率为2%,结晶焓损失率为2.3%,综合分析可知样品PCMs-4相变储能材料有效减少相分层现象,提高芒硝相变材料的循环稳定性。