相变蓄能材料

相变储能材料及其应用物质从一种状态变到另一种状态叫物质的存在通常认为有三态，(3)(2)液—汽相变；相变。

相变的形式有以下四种：(1)固—液相变；固相变。

相变过程个伴有能量的吸收或释放，我们就）固-固—汽（4利用相变材料来存可以利用相变过程中有能量的吸收和释放的现象，储能量。

比如用冰贮冷，冬天，在寒冷的地区，人们从湖面、河面冻结的厚冰层中获取冰块，贮存于“冰屋”中，利月锯末隔热、冰块可存放到夏季结束。

这是冰块就可以起到现在冰箱的效果了。

储能想变成材料一般而言，储热相变材料可以这么进行分类结晶水合盐（如NaSO?10HO）22 4熔融盐无机物金属（包括合金）其他无机类相变材料（如水）石蜡相变材料酯酸类有机物其他有机有机类与无机类相变材料的混合混合类下面我们对相变储能材料进行逐一分析：液相变材料：-、固1．（1）结晶水合盐：结晶水合盐种类繁多，其熔点也从几度到几百度可供选择，其通式可以表达为AB?nHO。

结晶水合盐通常是中、低2温贮能相变材料中重要的一类，其特点是：使用范围广，价格较便宜、导热系数较大(与有机类相变材料相比)、溶解热较大、密度较大、体积贮热密度较大、一般呈中性。

但此类相变材料通常存在过冷和析出两大问题。

所谓过冷是指当液态物质冷却到“凝固点”时并不结晶，而须冷却到“凝固点”以下一定温度时方开始结晶；而析出现象指在加热过程中，结晶水融化，此时盐溶解在水中形成溶液。

结晶水合盐的代表有芒硝、六水氯化钙、六水氯化镁、镁硝石等（2）石蜡：石蜡主要由直链院烃混合而成，可用通式CHn表2n+2示，短链烷烃熔点较低，但链增长熔点开始增长较快，而后逐渐减慢。

随着链的增长，烷烃的熔解热也增大，由于空间的影响，奇数和偶数碳原子的烷烃有所不同，偶数碳原子烷烃的同系物有较高的熔解热，链更长时熔解热趋于相等。

在CH以上的奇数烷烃和在CH以上的4472016偶数烷烃在7℃一22℃范围内会产生两次相变：（1）低温的固-固转变，它是链围绕长轴旋转形成的；（2）高温的固-液相变，总潜热接近溶解热，它被看作贮热中可利用的热能。

与传统的对流式散热器相比，地板采暖是一种舒适的采暖方式，
而且现在由于这种采暖方式的优越性得到了大力的推广。

因为的相变材料的蓄热特性，可以利用夜间廉价电加热相变材料，使其产生相变，以潜热形式储存热量，白天放出给房间供暖。

如果可以很好解决相变材料体积储存的问题，那么这种采暖方式将可以完全普及。

因为利用了相变蓄热与电热膜相结合，在实行峰谷电价的地区，利用低谷廉价电运行，可大大降低电热膜采暖的电费开支。

相变储能材料相变储能材料是一种能够在相变过程中储存和释放能量的材料。

相变是指物质由一个相态转变为另一个相态的过程，例如固体变液体、液体变气体等。

相变储能材料利用相变过程中释放和吸收的潜热来储存和释放能量，具有较高的能量密度和相对较长的储能时间。

相变储能材料主要包括两种类型：固液相变储能材料和固气相变储能材料。

固液相变储能材料是指能够在固液相变过程中储存和释放能量的材料。

常见的固液相变储能材料有蓄热水泥、蓄热石膏等。

这些材料在相变过程中会吸收大量的热量，从而达到储能的目的。

在储能时，这些材料被加热至相变温度以上，吸收热量并将其储存起来；在释放能量时，它们会释放出储存的热量，从而达到供热、制冷等目的。

固气相变储能材料是指能够在固气相变过程中储存和释放能量的材料。

常见的固气相变储能材料有液化气体、气体混合物等。

这些材料在相变过程中会吸收或释放大量的热量，并将其储存或释放。

在储能时，这些材料被加热至相变温度以上，吸收热量并将其储存为潜热；在释放能量时，它们会释放出储存的热量，从而达到供热、制冷等目的。

相变储能材料具有许多优点。

首先，相变储能材料具有高能量密度，能够在相对较小的体积中储存大量的能量。

其次，相变储能材料具有较长的储能时间，能够在相变过程中保持储存的能量，不易损耗。

此外，相变储能材料具有较高的热传导性能，能够有效地储存和释放能量。

相变储能材料在许多领域都有广泛的应用。

例如，它们可以用于建筑材料，以提供节能环保的供暖和制冷解决方案。

此外，它们还可以用于储能设备，例如相变储能电池，以提供持久的能量供应。

总之，相变储能材料是一种有着较高能量密度和相对较长储能时间的材料，能够在相变过程中储存和释放能量。

随着节能环保的需求不断增加，相变储能材料有望在各个领域得到更广泛的应用。

相变储热材料的发展趋势引言相变储热材料是一种能够在相变过程中吸收和释放大量热量的材料。

相变储热技术被广泛应用于太阳能、地热能、工业废热回收等领域，具有高效、可靠、环保等优点。

随着能源需求的增加和环境保护意识的提高，相变储热材料的发展趋势备受关注。

本文将从材料创新、性能改进、应用拓展等方面，对相变储热材料的发展趋势进行全面详细、完整且深入的分析。

材料创新新型相变材料传统相变储热材料主要包括蓄冰剂、蓄热剂等。

随着科技的进步，新型相变材料不断涌现。

高分子相变材料具有较高的储存密度和较长的使用寿命；纳米相变材料具有更快的相变速率和更好的稳定性。

复合相变材料为了进一步提高相变储热材料的性能，复合相变材料成为研究的热点。

复合相变材料是将两种或多种相变材料进行组合，通过相互作用实现性能的优化。

将高导热材料与相变材料结合，可以提高传热效率；将气孔材料与相变材料结合，可以增加储热容量。

生物可降解相变材料随着对环境保护要求的提高，生物可降解相变材料逐渐受到关注。

这些材料在使用过程中不会产生环境污染，并且可以降解为无害物质。

生物可降解相变材料的开发和应用将进一步推动相变储热技术的可持续发展。

性能改进热导率提高热导率是影响相变储热效果的重要因素之一。

为了提高热导率，在设计新型相变储热材料时需要考虑以下几个方面：增加导热介质的比例、优化导热介质的形态、改善导热界面等。

通过这些方法，可以显著提高相变储热材料的热导率，提高储热效果。

相变温度调控相变温度是相变储热材料的重要性能指标之一。

随着应用领域的不同，对相变温度的要求也各不相同。

相变温度的调控成为改善相变储热材料性能的关键。

通过添加适量的添加剂、调整材料组成等方法，可以实现对相变温度的精确调控。

循环稳定性提高循环稳定性是评价相变储热材料可靠性的重要指标之一。

在实际应用中，相变储热材料需要经历多次充放热循环。

为了提高循环稳定性，需要优化材料结构、改善相变过程中的应力分布、增加材料表面涂覆等。

相变材料(Phase Change Materials，简称PCM。

所谓相变储能是指物质在相变化过程中吸收或释放能量．正是这一特性构成了相变储能材料具有广泛应用的理论基础。

相变材料从液态向固态转变时，要经历物理状态的变化。

在这两种相变过程中，材料要从环境中吸热，反之，向环境放热。

在物理状态发生变化时可储存或释放的能量称为相变热，发生相变的温度范围很窄。

物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变。

大量相变热转移到环境中时，产生了一个宽的温度平台。

相变材的出现，体现了恒温时间的延长，并可与显热和绝缘材料在热循环时，储存或释放显热。

其原理是：相变材料在热量的传输过程中将能量储存起来，就像热阻一样将可以延长能量传输时间，使温度梯度减小。

由于相变材料具有在相变过程中将热量以潜热的形式储存于自身或释放给环境的性能，因而通过恰当的设计将相变材料引入建筑围护结构中，可以使室外温度和热流波动的影响被削弱。

把室内温度控制在舒适的范围内。

此外，使用相变材料还有以下优点：其一，相变过程一般是等温或近似等温的过程，这种特性有利于把温度变化维持在较小的范围内，使人体感到舒适；其二，相变材料有很高的相变潜热，少量的材料可以储存大量的热量，与显热储热材料(如混凝土、砖等)相比，可以大大降低对建筑物结构的要求，从而使建筑物采用更加灵活的结构形式。

《相变蓄能建筑材料的研究》简介能源的可持续发展是当今世界的一大难题。

解决该难题的基本途径有两个一是依靠科技进步，发明或者发现当前能源的替代品，二是研究新型节能技术，减少能源消耗。

在开发新能源方面，太阳能的开发利用受到很大的重视。

太阳能几乎是取之不尽，用之不竭的清洁能源。

世界能源专家认为，太阳能将是本世纪的主要能源。

然而在太阳能利用方面存在一个突出的问题一太阳能的间断性，这跟昼夜交替以及天气情况有关。

因此，迫切需要一种材料能存储太阳能，使之成为一种能连续使用的能源。

在节能方面，余热或者废热的回收过程中也涉及到能量的存储问题，需要用到储能材料。

0　引言能源是社会发展的重要物质基础，是经济的主要驱动力之一[1]。

不可再生资源的不断枯竭和全球变暖的不断升级，迫使趋势转向使用可持续能源[2，3]。

因此，进行可再生能源开发势在必行。

研究充放效率高的储热、储电系统是推动可再生能源普及应用的必经环节[4，5]。

据统计，目前全球18%以上的能源消耗来自可再生能源[6]。

长远看来，可再生能源由于其可持续性、环境友好性而比传统化石能源更具应用前景[7]。

然而，可再生能源也面临亟待解决的问题，特别是以风光为主的间歇性能源，其自然脉动性与人类社会活动的24小时能源供应需求相违背，需配置储能手段来平抑能源供给侧与需求侧的波动[8]。

在热能制取与利用领域，通过将热能储存（Thermal Energy Storage，TES）应用于高效和清洁的能源系统，可以最大限度地减少对二次能源/化石燃料的依赖，从而提高可再生能源热能的可靠性[12，13]。

此外，TES系统可以储存多余的能源，并通过在电力需求高峰期间交付来弥补供需缺口[14，15]。

国内外能源技术领域正在努力从可再生能源中获得更稳定、更高效、全天候的能源供给[16]。

1　热能储存TES通过Web of Science对TES相变材料进行了全面的文献调查，在过去的30年里，共统计出4300多篇关于材料、组件、系统、应用、发展等基础科学/化学的研究论文。

如图1（a）所示，近10多年来，TES材料的研究非常活跃。

此外，TES 材料也获得了市场认可，一些组织对相关技术申请了专利保护［见图1（b）］，从文献和专利增长情况来看，储热行业发展增速较为迅猛[17-18]。

用于潜热储热（LHTES）的材料称为相变材料（Phase Change Materials，PCM）[19]，在相变过程中具有恒定温度进行吸收和释放热量的能力[20]。

PCM的分类和相关应用情况如图2所示，组成成分多样，可以是有机、无机或共晶混合物。

通过将PCM配置进TES系统，可有效地利用其相变过程进行热量储存与馈出，通过控制系统的运行参数可以满足热负荷。

相变虚热材料综述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，是世界范围内的研究热点．目前，主要的蓄热方法有显热蓄热、潜热量级，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(Cold finger)法，虽然操作简单，但行之有效∞J．为了解决相分离的问题，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，脂肪酸及其他种类．石蜡主要由不同长短的直链烷烃混合而成，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，每一类又根据熔点分成多个品种．短链烷烃的熔点较低，随着碳链的增长，熔点开始增长较快，墨、陶瓷、膨润土、微胶囊等．膨胀石墨是由石墨微晶构成的疏松多孔的蠕虫状物质，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[1引．陶瓷材料有耐高温、抗氧化、耐化学腐蚀等优点，被大量地选做工业蓄热体．主要的陶瓷材质有石英砂、碳化硅、刚玉、莫来石质、锫英石质和堇青石质等．膨润土有独特的纳米层问结构，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术制备出的复合相变材料。

相变蓄能材料的产品介绍T-系列18C~29C :相变材料，最新的29T系列相变蓄能材料系列，熔解点是29°C，潜在的蓄热能量是175千焦至260千焦，它适用于空调背部保护以及远程电信材料的护套。

其他材料将在其他章节简述S-系列32C~48C :相变材料，最新的36S相变蓄能材料系列，熔解点是36°C，潜在的蓄热能量是260千焦至357千焦，它适用于远程电信材料保护套的蓄能功能。

其他材料将在其他章节简述。

热护套以及太阳能加热系统我们最新的58相变蓄能材料系列，熔解点是58°C。

远程电信材料保护套:相变蓄能材料被广泛地应用于电信防护保护套。

最新的29T系列相变蓄能材料系列产品一般用于空调能量备份，最新的36S相变蓄能材料系列一般用于免费供冷。

冰箱冷却盐：PCM可以通过冰以自然冷却的方式将冰箱的温度恒温于0°C，也可以将恒温温度专门设计为4°C, 7°C, 10°C, 15°C，－5°C, －30°C等。

我们不得不对其他品牌的这类产品给予负面的评价，大多数品牌设计的恒温温度为29°C，但是往往达不到18o C，致使它们在炎热地区的实际应用受限制。

而且大多数产品很难使用超过45-60 天，想长期使用基本上是不可能做到的。

大多数这类产品采用的这种产品的主要组分都不是相变材料，只是混合物制成而已。

因此他们总是拿一个产品做“个人秀”的生产厂家，并且产品报价很高。

他们利用了发达的现代信息技术，通过制作花俏的网站从顾客哪里获取利益，压榨顾客。

我们拥有六个产品系列，都是我们自主研发设计和生产，大多数原材料也是我们自己生产制造。

T系列是PCM公司最新技术，X代也并没有随着时间的推移有所减少，他们可以被应用于厚度大于25mm的蓄热板，这种产品使得PCM公司的早期产品过时。

从上表可以看出：25T、20T、18T与29T、比较接近。

自调温相变蓄能材料一、引言随着全球能源需求的不断增长，传统能源资源日益枯竭，新能源技术的发展和应用已经成为全球关注的焦点。

而自调温相变蓄能材料作为一种新型的热储存材料，因其具有高效节能、环保可持续等特点，在节能减排领域得到了广泛应用。

二、自调温相变蓄能材料的基本概念1. 自调温相变蓄能材料的定义自调温相变蓄能材料是一种具有高效节能、环保可持续等特点的新型热储存材料。

其主要原理是利用物质在相变过程中吸收或释放潜热，实现热量的储存和释放。

2. 自调温相变蓄能材料的分类根据其相变形式和工作原理，自调温相变蓄能材料可以分为两类：一类是固液相变蓄热材料，如聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸（PAA）等；另一类是气液相变蓄热材料，如水、氨等。

三、自调温相变蓄能材料的优点1. 高效节能自调温相变蓄能材料可以在相变过程中吸收或释放大量的热量，实现热量的储存和释放。

与传统的热储存方式相比，自调温相变蓄能材料具有更高的储热密度和更高的热效率，可以大幅度提高能源利用效率，实现高效节能。

2. 环保可持续自调温相变蓄能材料不会产生任何污染物和有害物质，是一种非常环保可持续的热储存材料。

同时，在太阳能、风能等新型清洁能源领域得到广泛应用，为推动可持续发展做出了重要贡献。

3. 应用范围广泛自调温相变蓄能材料可以广泛应用于建筑、交通、航空航天等领域。

例如，在建筑领域中，可以将其应用于墙体、屋顶、地板等部位，实现室内温度的自动调节和控制；在交通领域中，可以将其应用于车辆座椅、车门等部位，提高车内空间的舒适性和安全性。

四、自调温相变蓄能材料的研究进展1. 研究现状目前，国内外学者对自调温相变蓄能材料的研究已经取得了一定的进展。

在材料的制备方面，已经发展出了多种制备方法，如溶液法、凝胶法、电泳沉积法等；在材料的性能研究方面，已经探讨了其储热性能、稳定性、循环寿命等关键指标；在应用方面，已经实现了自调温相变蓄能材料在建筑、交通、航空航天等领域的应用。