复合类相变储热材料:通过制备复合结构储热材料实现相变材料的微封装以解决相变材料的相分离、导热性能差、储热密度不高以及储/释热性能的结构优化等问题是目前储热材料研究的热点。复合结构储热材料的微封装主要通过微胶囊化以及定形结构实现。微胶囊相变材料主要是以高分子聚合物或者无机材料为壁材、PCM材料为芯材,采用固定形状包裹技术制备而成的复合结构储热材料。微胶囊方法主要包括原位聚合、界面聚合、悬浮聚合、喷雾干燥、相分离以及溶胶-凝胶和电镀等工艺。由于制备方法的不同微胶囊相变材料也表现出不同的结构,但以核壳结构非常为多见。理想的相变储热材料要来源方便,容易得到。河南电地暖采暖炉价格
相变储热是利用储热材料在热作用下发生相变而产生热量储热的过程。相变储热具有储能密度高,放热过程温度波动范围小等优点得到了越来越多的重视。将相变储热材料应用于温室来储热太阳能,应用到的相变储热材料主要有CaCl-6H2O、NaSO4-10H2O和聚乙二醇。太阳能热发电储热系统中的相变储热材料主要为高温水蒸气和熔融盐,利用熔融盐作为储热介质具有温度使用范围宽,热容量大,粘度低,化学稳定性好等特性,但盐类相变材料在高温下对储热装置有较强的腐蚀性。北京太阳能储热系统生产企业相变储热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术。
储热材料的研究目前主要是集中于显热储热材料和相变材料,尤以储热密度高、储热装置结构紧凑的高温相变材料为主,其中各种混合盐类因其可以在中高温工作区域内通过调节不同盐类的配比来控制物质的熔融温度而吸引了很多研究者的兴趣。除了盐类的简单混合,研究人员正尝试加入金属合金以及其它复合材料并通过纳微材料合成技术和纳微尺度传热强化技术制备成满足要求的纳微结构储热材料,以解决其传热性能(导热系数)、力学性能(强度)和化学稳定性较差的问题。在储热过程(系统)方面,不仅关注储热换热器本身的性能,而且以换热系统网络整体为着眼点,通过在现有的热流网络中添加储热单元这一环节以实现能量的比较好配置,提高系统整体的效率 。如前所述,终端用户所需的各种能量绝大部分是通过热能的形式转化或以热能为较终形式的,因而加入储热环节是对系统能量流在时空上调节和优化配置的较简单方式。然而必须注意这样一种系统尺度上的调节是一种多物理过程、非稳态、强非线性耦合的复杂系统。
显热储热是利用材料所固有的热容进行的热量储存形式。目前主要应用的显热储热材料有硅质、镁质耐火砖,三氧化二铁、铸钢铸铁、水、导热油、沙石等热容较大的物质,其中,水的比热大,成本低,主要用于低温储热;导热油、硝酸盐的沸点比较高,可用于太阳能中温储热。这种蓄热方式原理简单、技术比较成熟、材料来源丰富且成本低廉,所以普遍地应用于化工、冶金、热动等热能储存与转化领域。但这类材料储能密度低、不适宜工作在较高温度环境中。电能储热系统运行的自动化程度高。
中温相变储热材料的效率相对较低,体积和质量相对庞大,适合大规模应用,主要针对地面民用领域,经常作为其他设备或应用场合的加热源,可用于太阳能热发电、移动蓄热等相关领域。这类材料有硝酸盐、硫酸盐和碱类。另外,通过将2种或2种以上无机或有机类相变材料结合在一起进行复合也是制备中温相变储热材料的一种可行途径。高温相变储热-相变温度在400℃以上,主要应用于小功率电站、太阳能发电、工业余热回收等方面,一般可分为三类:盐与复合盐、金属与合金和高温复合相变材料。电能储热系统的平衡电网峰谷荷差,可减轻电厂建设压力。山东太阳能储热器报价
对于储热采暖系统,必须重点考虑储热装置内冷热水混合、死水区和储热效率等问题。河南电地暖采暖炉价格
现阶段相变储热材料的研究为何会很困难?(1)相变储热材料的耐久性,这个问题主要分为三类。首先,相变材料在循环相变过程中热物理性质的退化。其次,相变储热材料在长期循环使用过程中会出现渗漏和挥发的现象,表现为在材料表面结霜。另外,相变材料对基体材料的作用,相变材料相变过程中产生的应力使得基体材料容易破坏,同时它也会对附属设备会产生一定程度的腐蚀作用。(2)相变储热材料的经济性问题,是制约其推广应用的障碍,表现为各种相变储热材料及相变储热复合材料价格较高,导致单位热能的储存费用上升,失去了与其他储热方法的比较优势。河南电地暖采暖炉价格
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