相变材料的储热

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1、相变材料的储热相变材料的储热摘要:热能储存可以通过蓄热材料的冷却、加热、熔化、凝固。气化、化学反应等方式实现。它是一种平衡热能供需和使用的手段。热能储存按储热方式可分为三类，即显热储能、潜热储能和化学反应储热。关键词：相变;储热;复合材料；引言：相变材料（PCM）在其本身发生相变的过程中，可以吸收环境的热（冷）量，并在需要时向环境放出热（冷）量,从而达到控制周围环境温度的冃的。相变储能技术通过相变材料相变时吸收或放出人量热量以达到能量存储的n的，是常用于缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式。正文一、相变储热材

2、料应用的意义当今补会能源短缺及坏境污染成为我们所面临的重要难题。开发利川可再生能源对节能和环保具有重要的现实意义。发展热能存储技术尤为重要，热能存储就是把通过一定的方式把占时应用不到应用不完的多余的热和废热存储起來，适时还可以另作他用。该技术在太阳能的利用、电力的“移峰填谷”、气废热和余热的回收利用、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，目前已成为世界范围内的研究热点。二、相变储能材料分类及材料的选择1、相变储热材料的分类（1）从材料的化学组成来看，主耍分为无机和变材料和冇机和变材料。无机和变材料包活结晶水合盐

3、、熔融盐和金属合金等无机物。与无机类相变储能材料相比，有机类相变储能材料具有无过冷及析出，性能稳定，无毒，腐蚀等优点。其屮石蜡类相变潜热量大、相变温度范I韦I广、价格低，所以在相变储能材料的研究使用中受到广泛的重视。但石蜡类相变储能材料热导率较低，也限制了其应用范围。为有效克服石蜡类有机化介物和变储能材料的缺点，同时改善和变材料的应用效采及拓展其应用范围，复合相变储能材料应运而工。复合相变材料由较稳定的有机化合物和具有较高导热系数的无机物颗粒制备而得，因而复合相变材料貝有稳定的化学性质，无毒无腐蚀性或谨性和腐蚀性小。同时它的

4、导热能力较有机物有较大的改善。（2）从莆热过程中材料相态的变化方式来看，分为固-液相变、固-固相变、固-气相变和液-气相变四类。由于后两种相变方式在相变过程中伴随着大量气体的产生，是材料的体积变人，凶此尽管它们有很人的相变能，但在实际应用中很少被选用。（3）根据使川温度范围的不同，相变材料又可分为屮、低温相变储热材料，高温相变储热材料。一般使用温度高于100°C的相变储热材料称为高温相变储热材料。以熔融盐、氧化物和金属及其介金为主。使用温度低于100C为中、低温相变储热材料，这类相变材料以水合盐、石蜡类、脂酸类为主，在低温类

5、中也冇利用液-气相变型的，如液氮、氮。2、相变储热材料的选择（1）合适相变温度；（2）较大的相变潜热；（3）合适的导热性能；（4）性能稳左，可反复使用而不发生熔析和副反应；（5）和变的可逆性，过冷度耍尽量小；（6）符合绿色化学耍求:无毒、无腐蚀、无污染；（7）使用安全、不易燃。易爆或氧化；（8）蒸汽压要低使Z不易挥发损失；（9）材料密度较大，从而确保单位体积储热密度较人；（10）体积膨胀较小；（11）成本低廉，原料易得。实用型的相变储热材料需要满足以上各项基木原则，但选用吋也可以结合实际的应用情况，在满足主耍条件之下，采用一

6、左的技术和手段来克服其缺点和不足。三、相变储能材料的价值及应用前景相变储能材料在许多领域具有应用价值，包括太阳能利用、电力调峰、废热利用、跨季节储热和储冷、食物保鲜、建筑隔热保温、电子器件热保护、纺织、服装、农业等。1在太阳能方而的应用太阳能清洁、无污染，而冃取用方便。利用太阳能是解决能源危机的垂要途径但是到达地球表而的太阳辐射能量密度偏低，且受到地理、季节、昼夜及天气变化等因素的制约，表现出稀薄性、间断性和不稳定性等特点。为了保证供热或供电装置的稳定不问断的运行，需要利用相变储能装置，在能量富裕时储能，在能量不足时释能。2

7、工业余热利用在冶金、玻璃、水泥、陶瓷等部门都有人量的各式高温窑炉，它们的能耗非常之人，但热效率通常低于30%,节能的重点是回收烟气余热。传统的做法是利用耐火材料的热熔变化来储热，这种储热设备的体积大、储热效果不明显。如果改用相变储热系统，则储热设备体积可减小30%〜50%,同时可节能15%〜45%,还可以起到稳左运行的作用3在建筑方而的应用有关资料显示，社会一次能源总消耗量的1/3用于建筑领域。提高建筑领域能源使用效率，降低建筑能耗，对于整个补会节约能源和保护坏境都具有显箸的经济效益和补会影响。利用相变储能建筑材料可有效利用

8、太阳能来莆热或电力负荷低谷时期的电力来莆热或蓄冷，使建筑物室内和室外Z间的热流波动幅度减弱、作用时间被延迟，从而降低室内的温度波动，提高舒适度，以及节约能耗。4相变储热材料在其他领域的应用前景相变储热材料有着优升的储能性能，如杲这种性能能利用到电池当中去，就会引起电池的一场变革。现在用的电