相变蓄热材料课题综述.doc

蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术,可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景,,主要的蓄热方法有显热蓄热、、水、油等的热容进行蓄热,把已经高温或低温变换的热能贮存起来加以利用,如固体显热蓄热的炼铁热风炉、蓄热式热交换器、蓄热式燃烧器等,通常的显热蓄热方式简单,成本低,但储存的热量小,,可以有催化荆,也可以没有催化剂一种高密度高能量的蓄热方式,它的储能密度一般高于显热和潜热,(相变蓄热)是利用物质在凝固/熔化、凝结/气化、凝华/升华以及其他形式的相变过程中,(体积)潜热,蓄热量非常大能把热能贮存起来加以利用,如空间太阳能发电用蓄热器,深夜电力调峰用蓄热器,其储能比显热一个数量级,而且放热温度恒定,但其储热介质一般有过冷、相分离、易老化等缺点。一相变蓄热材料的分类根据相变种类的不同,相变蓄热一般分为四类:固一固相变、固一液相变、液一气相变及固一气相变。由于后两种相变方式在相变过程中伴随有大量气体的存在,使材料体积变化较大,因此尽管它们有很大的相变热,但在实际应用中很少被选用,固一固相变和固一液相变是实际中采用较多的相变类型。根据材料性质的不同,一般来说相变蓄热材料可分为:有机类、无机类及混合类相变蓄热材料。其中,石蜡类、脂酸类是有机类中的典型相变蓄热材料;结晶水合盐、熔融盐和金属及合金等是无机类中的典型相变蓄热材料。混合类又可分为:有机混合类、无机混合类及无机一有机混合类。根据使用温度范围的不同,潜热蓄热材料(相变蓄热)又可分为分为高、中、、熔融盐、、低温相变蓄能材料中重要的一类,具有价格便宜,体积蓄热密度大,熔解热大,熔点固定,热导率比有机相变材料大,、相分离等不利因素,严重影响了水合盐的广泛应用决过冷的办法主要有两种,,。·10HzQ中加入硼酸能明显地降低过冷度;另一种是保留一部分固态相变材料,即保持一部分冷区,使未融化的一部分晶体作为成核剂,这种方法文献上称为冷指(Coldfinger)法,虽然操作简单,但行之有效∞,防止残留固体物沉积于容器底部,人们也研究了一些方法,一种是将容器做成盘状,将这种很浅的盘状容器水平放置有助于减少相分离;另一种更有效的方法是在混合物中添加合适的增稠剂,防止混合物中成分的分离,但并不妨碍相变过程。有机相变材料主要包括石蜡,,可用通式C。H抖:表示,可以分为食用蜡、全精制石蜡、半精制石蜡、粗石蜡和皂用蜡等几大类,,随着碳链的增长,熔点开始增长较快,而后逐渐减慢,再增长时熔点将趋于一致。,、碳纤维植入相变材料中以增强导热率,该法同时也能有效地减少石蜡相变时的容积变化[[1卜12],其分子通式为GH。。O:.大部分的脂肪酸都可以从动植物中提取,其原料具有可再生和环保的特点,,如高密度聚乙烯,,过冷度轻,无腐蚀,热效率高,是很有发展前途的相变材料复合相变材料材料的复合化可将各种材料的优点集合在一起,制备复合相变材料是潜热蓄热材料的一种必然的发展趋势。复合相变材料的支撑目前,国内外学者研制的支撑材料主要有膨胀石墨、陶瓷、膨润土、,它除了保留了鳞片石墨良好的导热性外,还具有良好的吸附性[、抗氧化、耐化学腐蚀等优点,、碳化硅、刚玉、莫来石质、,采用“插层法”将有机相变材料嵌入其层状空间,制备有机/无机纳米复合材料,是开发新型纳米功能材料的有效途径,微胶囊相变材料口阳是用微胶囊技