合成材料老化与应用2023年第52卷第6期
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空调用复合相变蓄冷材料的筛选、制备与性能分析
孟金龙，张庭玮，陆 晨，徐世俊，张明科，万世豪
上海航天设备制造总厂有限公司Ὃ上海市200240Ὀ
摘要：针对高温供冷空调冷冻水温度，初选出癸酸（CA）、月桂酸（LA）、肉豆蔻酸（MA）、棕榈酸（PA）四种
脂肪酸作为复合材料的基本组分。基于材料的相平衡理论和共晶系理论对四种相变材料不同组合共晶点摩尔分数进行
计算并绘制共晶相图；基于理论计算结果采用熔融共混法对不同组分含量的复合材料进行制备；采用步冷曲线法进行
复合材料蓄冷实验，最终制备得到四元脂肪酸复合相变材料CA-LA-PA-MA，共晶摩尔配比为56.9：
26.8：
7.0：
9.3，与
理论计算值相差1%；实测相变温度为13.2℃，与理论计算值13.51℃相差2.3%，进一步为空调用复合相变蓄冷材料
的选择提供了理论依据。
关键词：相变材料；共晶混合物；步冷曲线法；热性能
中图分类号：TB 64
Screening, Preparation and Performance Analysis of Composite Phase Change Cold
Storage Materials for Air Conditioning
MENG Jin-long, ZHANG Ting-wei, LU Chen, XU Shi-jun, ZHANG Ming-ke, WAN Shi-hao
( Shanghai Aerospace Equipment Manufacturer Co., Ltd., Shanghai 200240, China )
Abstract: According to the high temperature of the refrigerated air conditioner, four organic fatty acids were initially selected as the
科技情报开发与经济 ＳＣＩ—ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ ２０１２年第２２卷第１期
文章编号：１００５—６０３３（２０１２）０１—０１１９—０４ 收稿日期：２０１１－１１－１２
有机相变蓄冷材料中纳米石墨添加剂性能实验研究
孙甲朋，周孝清，吴会军
（广州大学建筑节能研究院，广东省建筑节能与应用技术重点实验室，广东广州，５ １０００６）
摘要：针对有机相变蓄冷材料导热系数低、传热性能差的缺点，采用向其中添加纳米
石墨，通过超声分散法及添加分散剂制备稳定分散液来改善其导热性能。对分散剂的
种类、纳米石墨的质量浓度、超声时间和分散剂浓度对纳米石墨分散稳定性的影响及
添加纳米石墨对导热性能的影响进行了实验研究。
关键词：有机相变蓄冷材料；纳米石墨；分散性；强化传热
中图分类号：，Ｉ’Ｂ６１ 文献标识码：Ａ
伴随着我国经济的高速发展和城市化水平的不断提高，空
调系统在现代建筑中的应用越来越普遍，空调耗能也随之剧增，
导致出现严峻的电力供应紧张及峰谷电力不平衡，解决此问题
的一个重要策略就是采用蓄冷式空调系统。
相变蓄冷是利用介质的相变潜热进行冷量储存的一种蓄冷
方式，具有较大的储能密度，可直接采用常规制冷机组进行蓄
冷，提高制冷机组的蒸发温度和ＣＯＰ值，从而改善系统的能量利
用率。目前，常用的相变蓄冷材料主要包括无机物和有机物两个
大类，绝大多数无机物相变蓄冷材料具有腐蚀性，而且在相变过
程中具有过冷和相分离的缺点，影响了其蓄冷能力。
有机类相变蓄冷材料主要包括石蜡、脂肪酸、多元醇、高级
烷烃等。其优点是固体状态成型性好，一般不容易出现过冷现象
和相分离现象；其缺点是导热系数小、密度较小、单位体积的储
热能力较小等¨］，导致其在蓄冷系统的应用中传热性能较差、蓄
冷量利用率低，从而降低了系统的效能。针对有机相变材料的低
导热系数，强化换热技术是必需的。目前，提高导热系数通常采
相变蓄冷剂结合冰袋用于高原野战条件下血液的储存
马艳娟;郭鹏涛;李宏;方海晏;何亦荣;时永辉
【摘 要】目的 探讨高原野战条件下采用相变蓄冷剂和冰袋改善血液储存条件的效果.方法 在海拔4300～4600 m、大气压力59.2～57.8 kPa、湿度32％～37％、温度9～61℃及昼夜温差20～23℃的野战帐篷内,采用标准运血箱作为储血设备,加以相变蓄冷剂和冰袋作为冷源,每24h更换相变蓄冷剂及冰袋;每6h测定箱内温度,并观察储存血液的理化、生物性质,连续监测35 d;同时记录储存血液的临床输血效果.结果 在高原野战条件下,使用标准运血箱,采用相变蓄冷剂结合冰袋的方法,在35 d内可维持箱内温度在2～6℃,且箱内储存血液的理化、生物性质稳定,临床输血后无不良反应发生.此外,采用相变蓄冷剂结合冰袋的方法储存血液的效果,优于单纯采用相变蓄冷剂的方法.结论 在高原野战条件下,采用相变蓄冷剂结合冰袋的方法,可有效延长血液储存的时间.%Objective To explore the effects of phase
change coolant combined with ice packs in blood storage under plateau
field conditions.Methods In field tents at 4300～4600 m above sea
level,atmospheric pressure 59.2～57.8 kPa,humidity 32％～37％,temperature 9～61 ℃ and day and night temperature difference 20～23 ℃,standard blood transportation kit was used as blood storage
equipment and phase change coolant and ice packs as the cold source.The
翅片管蓄冷单元相变凝固过程热性能实验研究
中国科学院电工研究所 北京 100190
中国矿业大学力学与土木工程学院 江苏徐州 221116
摘要：在相变蓄冷单元内增加环形翅片，对以水为蓄冷介质、导热油为传热介质的相变凝固过程进行了实验研究。分析了在不同传热介质温度以及不同流量下，翅片管蓄冷单元内部的温度响应。研究结果表明：通过对多工况下参数的分析结果表明，传热流体雷诺数应满足Re＞4000对蓄冷效果更好；传热流体温度越低，蓄冷速度越快。
关键词：翅片管；相变蓄冷；实验研究；
第一作者：唐文学（1981—），男，中级工程师，本科，主要研究热泵空调产品及系统运用。
1. 引言
建筑运行能耗占我国能源消费总量的21. 7% [1,2]。水冰相变的蓄冷技术是提升可再生能源高比例应用的最佳选择[3,4]，在空气调节、食品储存等技术中得到了广泛应用[5-7]。相变材料导热系数较低、凝固过程导热性能不断衰减，导致蓄冷系统充冷功率衰变，造成系统效率降低。如何提高蓄冷系统效率，是推进蓄冰技术应用的关键。
贺振国和訾洁等[8,9]构建了一种流态冰蓄冷的形式，与常规冰蓄冷系统进行了比较，研究结果表明，采用流态冰蓄冷系统效率更高，蓄冷功率更为稳定。阮世庭[10]等对板式相变储热器中不同的换热流体流速和温度对储热器的影响进行了实验研究，结果表明当换热流体温度低、流速高时，㶲效率高。孔凡红[11]等通过在盘管上加纵向肋片，对其蓄冰、脱冰、储冰及融冰取冷工况进行实验研究，得出周期性的蓄冰、脱冰可以避免热阻的增加，降低蒸发温度；强化传热过程，提高蓄/释冷速率。王玮琦[12]等研究了环肋翅片管的相变传热特性，利用分形理论优化翅片结构增强传热性能、提高温度均匀性。
提升相变蓄冷系统充放冷速率，优化相变过程充放热功率与系统蓄冷量之间的匹配关系、提升充放冷过程的灵活性是相变蓄冷系统的关键科学问题。本文对在不同传热流体温度和传热流体流态下蓄冷单元内的相变凝固过程进行了实验研究，为蓄冷系统的参数优化设计提供指导作用。
