颗粒相变储能材料的研究进展
- 格式:pdf
- 大小:371.22 KB
- 文档页数:4
相变储热技术研究进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环保意识的逐渐加强,高效、环保的能源存储技术成为了研究热点。
相变储热技术作为一种重要的热能存储方式,因其能在特定温度下进行热能的吸收和释放,从而实现对热能的有效管理和利用,受到了广泛关注。
本文旨在全面综述相变储热技术的研究进展,包括其基本原理、材料研究进展、应用领域以及未来的发展趋势。
通过对现有文献的梳理和分析,本文旨在为相关领域的研究者提供有价值的参考,推动相变储热技术的进一步发展和应用。
二、相变储热材料的研究进展相变储热技术作为一种高效、环保的储热方式,近年来受到了广泛关注。
其核心在于相变储热材料(Phase Change Materials, PCMs),这些材料能够在特定的温度下吸收或释放大量的热能,从而实现对热能的储存和利用。
近年来,相变储热材料的研究取得了显著的进展,不仅拓宽了材料种类,还提高了储热效率和稳定性。
在材料种类方面,传统的相变储热材料主要包括无机盐类、石蜡类和脂肪酸类等。
然而,这些材料在某些应用场合下存在导热性差、易泄漏、化学稳定性不足等问题。
因此,研究人员开始探索新型相变储热材料,如高分子材料、纳米复合材料等。
这些新材料不仅具有更高的储热密度和更好的稳定性,还能通过纳米效应、界面效应等提高导热性能,从而满足更广泛的应用需求。
在储热效率方面,研究者们通过改变材料的微观结构、优化复合材料的配比、引入纳米增强剂等方法,有效提高了相变储热材料的储热效率和热稳定性。
一些研究者还将相变储热材料与其他储能技术相结合,如与太阳能、地热能等可再生能源相结合,实现了热能的高效利用和存储。
在应用方面,相变储热材料已广泛应用于建筑节能、工业余热回收、航空航天等领域。
在建筑节能领域,相变储热材料可以用于墙体、屋顶等建筑构件中,通过储存和释放热能来调节室内温度,提高建筑的保温性能。
在工业余热回收领域,相变储热材料可以回收和利用工业生产过程中产生的余热,提高能源利用效率。
相变储能建筑材料的分析与研究随着人们对建筑能源消耗的度不断提高,相变储能建筑材料作为一种具有潜力的节能材料,引起了研究者的广泛。
本文将对相变储能建筑材料的产生背景、特点、优缺点及应用前景进行分析与研究。
相变储能建筑材料是指在建筑材料中加入相变材料,使其具有在一定温度范围内吸收和释放热量的能力。
这种材料在能源紧缺的背景下尤为重要,因为它可以将建筑物的能耗降低,同时提高建筑物的舒适度和节能性能。
相变储能建筑材料的特点主要包括高效节能、可重复使用、安全可靠及环境友好。
它不仅可以显著降低建筑物的能耗,还可以提高建筑物的热舒适性。
相变储能建筑材料在使用过程中不会产生有害物质,对环境友好。
然而,相变储能建筑材料也存在一些不足之处,如生产成本较高、使用寿命有待提高。
相变材料的性能稳定性也需进一步提高。
为了更好地研究相变储能建筑材料,研究者采用了多种方法,包括文献调研、实验研究等。
在文献调研中,研究者对国内外相关研究成果进行了梳理和分析,以便更好地了解相变储能建筑材料的最新研究动态和发展趋势。
在实验研究中,研究者对不同种类的相变材料进行了测试和比较,以找出最适合建筑行业的储能材料。
通过研究,发现相变储能建筑材料具有广阔的发展前景,尤其在建筑节能领域具有很高的应用价值。
未来,需要进一步降低相变储能建筑材料的成本、提高其使用寿命,并加强其在不同气候条件下的性能稳定性。
还需要加强对其在实际工程中的应用研究,以推动相变储能建筑材料在实际建筑节能领域中的广泛应用。
相变储能建筑材料是一种具有潜力的节能环保材料,在建筑领域中得到广泛。
本文将介绍相变储能建筑材料的制备方法和应用研究,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
相变储能建筑材料利用物质在相变过程中吸收和释放热量的特性,有效地储存和释放能量。
这种材料在建筑领域的应用有助于降低建筑能耗,提高建筑物热舒适性和节能性能。
目前,相变储能建筑材料的研究主要集中在原料选择、制备方法、性能优化及应用范围等方面。
相变材料的研究进展与应用前景随着科技进步的不断推进,新型材料的研发也日渐繁荣。
其中,相变材料是一类备受关注的新型材料之一。
它不仅可以应用于传统的储能、智能控制等领域,也有着广泛的应用前景,如扩展人工智能、生物医学等领域。
本文就相变材料的研究进展与应用前景进行探讨。
一、相变材料的基础概念及种类相变是指物质在特定条件下,由于温度、压力等因素的改变而发生转变的过程。
相变材料是指在相变过程中可以实现储存或释放大量热量的材料。
它可以分为常规相变材料和非常规相变材料两种类型。
常规相变材料主要包括金属合金、陶瓷材料、聚合物等。
其中,金属合金是一类重要的相变材料,如镁钛合金、铱锑合金等。
这些材料的相变温度往往较高,且相变过程比较缓慢,一般应用于高温储能领域。
而陶瓷材料相变速度较快,可以应用于智能控制、电子设备等领域。
聚合物材料因具有较好的机械韧性和韧性,能够应用于制备柔性电子器件等。
非常规相变材料则包括盐类水合物、荧光气囊等。
例如,盐类水合物可以在4℃左右发生相变,可以应用于冷链物流、生物医学等领域。
二、相变材料的研究进展近年来,相变材料在研究领域中得到了广泛关注。
其重要原因在于相变材料具有独特的物理和化学特性。
首先,相变材料可以实现大幅度的热量储存。
以金属合金为例,铱锑合金的相变焓比普通材料高出数倍,可以实现高效的热量储存。
其次,相变材料的相变温度可以通过合金元素添加、微纳米结构等方法调控。
例如,一些纳米结构相变材料具有独特的量子效应,可以使相变温度降低到室温范围内。
此外,相变材料应用于制备智能材料时,可以基于其相变特性制备出多功能材料。
从应用层面上来看,相变材料具有广泛的应用前景。
例如,相变储存技术可以应用于太阳能、风能等可再生能源的储存,可以有效减少能源浪费。
相变材料的智能控制特性则可以应用于智能家居、智能建筑等领域。
此外,数量庞大的相变材料库也为开发人工智能提供了无限可能。
如:利用相变材料控制机器人的运动,减少其能量消耗和热损失,从而实现人工智能更高效、更智能、更可靠的操作。
相变储能材料的研究及应用新进展周建伟1,刘 星2(1.平原大学能源与燃料研究所,河南新乡 453000; 2.河南工业大学化学化工学院,河南郑州 450001)摘 要:综述了近年来相变储能材料的研究和应用新进展。
介绍了相变材料的种类及各类相变材料特点,并对各类相变材料的性能、储能机理和优缺点进行了讨论;探讨了相变材料在太阳能利用、建筑节能等领域的应用;展望了未来相变材料的发展方向和应用前景。
关键词:相变材料;储能;太阳能;应用中图分类号:T Q050.43 文献标识码:A 文章编号:1003-3467(2007)10-0007-04New Progress on Research and Appli ca ti onof Pha se Change Energy Storage M a ter i a lsZHO U J i a n-we i1,L I U X i n g2(1.I nstitute of Fuel&Energy,Pingyuan University,Xinxiang 453000,China;2.I nstitute of Che m2 istry and Che m ical Engineering,Henan University of Technol ogy,Zhengzhou 450001,China) Abstract:Ne w p r ogress on research and app licati on of phase change energy st orage materials in recent years are su mmarized.The s pecies and characteristics of phase change materials are intr oduced,and the perf or mance,energy st orage mechanis m,merits and faults of all kinds of phase change materials are dis2 cussed.The app licati on of the phase change materials in the fields of s olar energy utilizati on and building energy saving is stated,and the devel opment trend and the app licati on p r os pect of the phase change ma2 terials are p r os pected.Key words:phase change material;energy st orage;s olar energy;app licati on 物质的相变过程一般是一个等温过程,相变过程中伴随有大量的能量吸收或释放,这部分能量称为相变潜热。
相变储能材料的理论研究及在节能建筑中的应用摘要:相变储能技术是当今节能减排大形势下研究的热点。
本文介绍了相变储能材料的理论研究及其发展概况,包括相变材料的分类方法、封装技术和国内外研究现状,阐述了相变储能材料在节能建筑中的应用,并在此基础上提出了相变储能材料的发展方向。
关键词:相变材料;储能;节能建筑;应用1 前言世界统计数字表明,建筑能耗在社会全部总能耗所占的比率在30%左右,是能源消耗的一种主要形式,用于暖通空调的能耗又约占85%[1]。
近几年来,相关学者始终致力于新型、高效的建筑节能材料的研究工作,相变储能材料(PCM)作为一种新兴的节能材料,已经成为国内外能源利用和材料科学方面研究的热点。
相变储能材料简称相变材料,是指在其物相变化过程中可以从环境中吸收热(冷)量或向环境中放出热冷量,从而达到能量的储存和释放的目的。
与显热储能相比,相变储能具有储能密度高、体积小巧、温度控制恒定、节能效果显著、相变温度选择范围宽、易于控制等优点,此特性可以应用于很多领域。
2 相变材料的概述及研究状况2.1 相变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—固相变、固—液相变、液—气相变及固—气相变。
根据材料性质的不同,相变蓄热材料一般可分为有机类、无机类及混合类相变蓄热材料。
根据使用温度范围的不同,相变蓄热材料有可分为中、低温相变蓄热材料,高温相变蓄热材料[2]。
2.2 相变材料的封装技术在研究开发相变材料的过程中,相变材料的封装是一个关键技术,近年来,研究者们提出诸多方法,主要的封装技术有:浸渍法、直接混合法(是将相变材料直接与建筑材料基体两者熔融后混合在一起而制成的成分均匀的蓄能材料)、高聚物交联吸收法(将聚烯烃类的高聚物经交联处理,再放入高温熔化的相变材料中吸收,从而制得相变调温单元的方法就是高聚物交联吸收法)、微胶囊法(由两部分组成:壳材和芯材)、纳米复合技术(有利于提高相变材料的传热速率)[2]。
相变储能材料的研究进展与应用相变储能材料是近年来备受研究关注的一种新型储能材料,具有高能量密度、长寿命、高效率等特点,是未来智能电网和可再生能源等领域的关键技术之一。
本文将从相变储能材料的基本原理、研究进展和应用等方面进行分析和探讨。
一、基本原理相变储能材料是利用物质在相变过程中所释放或吸收的潜热实现储能和释能的一种功能材料。
相变储能材料通常由两种物料组成,一种是相变材料,另一种是传热材料。
相变材料是指在特定温度范围内,其内部结构发生相变,从而在储能和释能过程中释放或吸收热量。
传热材料是指能够促进相变材料与环境之间的热传递的材料,它们构成了相变储能材料的基本组成部分。
二、研究进展相变储能材料的研究起源于20世纪60年代,最初的应用是在太空科技领域。
随着全球能源危机和环境问题的日益严重,人们开始更加重视新能源技术的发展,相变储能材料也越来越受到研究者的关注。
目前,相变储能材料的研究范围已经涵盖了多个领域,包括建筑节能、汽车空调、电子产品、工业生产等。
其中,建筑节能领域是相变储能材料最为广泛的应用领域之一。
使用相变储能材料进行建筑节能,可以减少建筑物对空调的依赖性,降低能耗,减缓全球气候变化等方面发挥着重要作用。
三、应用前景随着人们对环境和能源问题的日益重视,相变储能材料的应用前景也越来越广阔。
相变储能材料的主要应用领域有:1. 建筑节能。
相变储能材料可以应用于建筑外墙、屋顶、地板等位置,实现建筑节能。
当前,相变储能材料已经得到了广泛的应用,如利用相变墙体技术进行绿色建筑改造等。
2. 汽车空调。
相变储能材料可以应用于汽车空调系统,通过储存汽车内部的剩余能量和外界环境热量,使汽车可以更加智能化地进行热调节,提升舒适度。
3. 电子产品。
相变储能材料可以应用于电子产品中,如手机配件、电脑散热器等。
它可以将电子产品中产生的废热转化为储存热量的形式进行存储,实现节能减排。
4. 工业生产。
相变储能材料可以应用于工业生产中,如炼钢、铸造、密封等领域。
相变储能材料在建筑方面的研究与应用摘要:随着建筑行业的向前发展,当前人们对于居住的要求也变得越来越高,对于居住条件的舒适性、安全性成为居民居住的主要考虑因素。
正因如此,智能化、生态化已经成为当前建筑材料发展的趋势。
相变储能材料作为传统建筑材料与相变材料复合而成的一中新型材料,由于其具有储能密度大、能够近似恒温下的吸放热而发展迅速。
另一方面,相变储能材料的应用可以保持环境舒适,节省采暖制冷所需能源而受到建筑界的欢迎。
本文将从多个方面对相变储能材料进行具体的分析,为后期的深入研究奠定基础。
关键词:建筑材料;相变材料;储能技术Energy storage materials research and application ofphase change in architectureAbstract:With forward the construction industry, the current requirement for people to live has become increasingly high, the comfort of living conditions, security has become a major consideration residents. For this reason, intelligent, ecological building materials has become the current trend of development. Phase change material as traditional building materials and phase change materials in a composite made of a new material, because of its large energy density, can be approximated under constant heat absorption and rapid development. On the other hand, application of energy storage phase change material can be kept comfortable, energy-saving heating and cooling needed and welcomed by the construction industry. This article from the multiple aspects of the phase change material specific analysis, to lay the foundation for further research later.Key words:construction materials; phase change material; energy storage technology在当今社会,能源和环境问题人类发展必须面对的两大问题。
相变材料的研究进展及其在建筑领域的应用综述内容提示:相变材料是相变物质与传统建筑材料复合而成的一种新型储能建筑材料,本文对相变材料的概念、相变材料的分类、相变材料的筛选和改进、相变材料的制备方法以及封装方法进行了阐述,同时论述了相变材料在建筑领域的应用,并提出了相变材料应用于建筑领域的发展方向。
延伸阅读:建筑材料建筑节能相变材料能源是人类社会生存和发展的血液,在电力供电引起的能源和环境危机越来越被人们关注的情况下,如何开发出新的绿色能源以及提高能源的利用率显得越发重要。
(参考《》)现阶段,人们关心比较多的新能源是太阳能,但是太阳能利用和废热回收存在时间和空间上的不匹配的问题。
相变储能材料可以从环境中吸收能量和向环境释放能量,较好地解决了能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,有效地提高了能量的利用率。
同时相变储能材料在相变过程中温度基本上保持恒定,能够用于调控周围环境的温度,并且能重复使用[1]。
相变储能材料的这些特性使得其在电力移峰填谷、工业与民用建筑和空调的节能、纺织品以及军事等领域有着广泛的应用前景。
1相变材料的研究进展1middot;1相变材料的分类相变材料是可将一定形式的能量在高于其相变温度时储存起来,而在低于其相变温度时释放出来加以利用的储能材料。
它主要由主储热剂、相变点调整剂、防过热剂、防相分离剂、相变促进剂等组分组成[2]。
相变材料种类很多,从所储能量的特点看,分为储热材料和储冷材料两类[2]。
从储能材料储能的方式看,可分为显热储能、潜热储能和化学反应储能3类[3]。
其中,潜热储能是利用相变材料的相变潜热来储热,储能密度大,储热装置简单、体积小,而且储热过程中储热材料近似恒温,可以较容易地实现室温的定温控制,特别适用于建筑保温节能领域[4]。
从蓄热的温度范围看,可分为高温、中温和低温3类。
高温相变材料主要是一些熔融盐、金属合金;中温相变材料主要是一些水合盐、有机物和高分子材料;低温相变材料主要是冰和水凝胶[5]。