（动力工程及工程热物理专业论文）多元有机相变蓄冷材料的热物性研究.pdf

thermal properties research of the multivariate organic phase change materials for cooling systems a thesis submitted to chongqing university in partial fulfillment of the requirement for the degree of master of engineering by guo ningning supervised by associate prof. li kuining major: power engineering and engineering thermophysics college of power engineering of chongqing university, chongqing, china november 2008 中文摘要 i 摘 要 随着峰谷电价比的加大，用户侧采用蓄冷技术将大大减少其设备运行费用， 降低用电成本，提高企业效益。另一方面，采用蓄冷技术移峰填谷，有利于提高 电网负荷率，有利于电网的安全经济运行。 夏季冷库、食品、低温物流等行业耗电量巨大，研究应用于这几种行业的相 变材料具有较大的实用意义。本文对一些二元及三元混合物进行了筛选试验，找 到了适用于低温领域的温度范围在 0-40之间的几种有机盐相变蓄冷材料， 具有相变性能稳定，无相分离，无过冷，相变潜热较大等优点，可以在低温领域 应用。 运用 dsc 绘相图的方法寻找物质的共晶点，由于无机物的过冷及相分离现象 严重影响了蓄冷系统的经济运行，且有机类材料具有温度可调的优点，本文主要 针对有机物进行了筛选及复合。 通过实验得到了乙二醇、水与甲酸钠、乙酸钠、丙酸钠、乳酸钠的三元混合 物，丙三醇、水与甲酸钠、乙酸钠、丙酸钠、乳酸钠的三元混合物以及甲酸钠与 水的二元混合物这几种材料的共晶浓度及相应的相变温度、相变潜热、比热。 导热系数是决定相变材料是否可用的重要物性。本文根据瞬态点热源法制作 了一台液体导热系数测试仪器，测试方法精度高、简单快捷，对筛选出的有机盐 相变材料进行热物性测试，标定物质的结果与文献中的标准值对比发现测量数据 误差控制在 10%左右，仪器可靠性得到验证，以后此仪器还可用于测量其他液体 材料的导热系数。 利用 fluent 对相变温度为-14的三种相变材料进行蓄冷球数值模拟， 得到 凝固过程中不同时刻蓄冷体内蓄冷材料的温度场及固液相比例，通过比较，选择 蓄放冷时间较短的一种材料作为以后实际应用的相变材料。 关键词关键词相变蓄冷材料，有机盐，dsc，导热系数，低温蓄冷 重庆大学硕士学位论文 ii 英文摘要 iii abstract with the augmentation of the electrovalence difference between peak periods to off-peak periods, consumer can save run-expense and reduce the electro-cost who make use of thermal energy storage. on the other hand, use the technologies of thermal energy storage can shifting electrical energy demand from peak period to off-peak period; it also can be propitious to enhance the electric fences load and insure the device run safely. in summer, such industries as cold storage, food, and cryogenic logistics will consume much electric power. it can save much energy if we can develop some materials which could be used in those industries. in this article, some binary compounds and tri-compounds are selected. the materials whose phase change temperature between 0-40 are supposed to be the suitable materials. these materials have such advantages as stable property, no chromatography, no super-cooling and high latent phase-change heat. in the experiment, the eutectic concentration and the eutectic temperature can be measured by differential scanning calorimeter (dsc).because of the inorganic serious chromatography and super-cooling and the organic variable phase change temperature, the emphases of this article is organic. at last, we got the phase change temperature、 latent phase-change heat and specific heat of the three compounds such as c2h6o2-nahco2-h2o、c2h6o2-nac2h3o2-h2o、 c2h6o2-nac3h5o2-h2o 、 c2h6o2-nac3h5o3-h2o 、 c3h8o3-nahco2-h2o 、 c3h8o3-nac2h3o2-h2o、 c3h8o3-nac3h5o2-h2o、 c3h8o3-nac3h5o3-h2o and binary compounds such as nahco2-h2o. conductivity is the decisive character of the phase change materials. an apparatus to measure the conductivity of the fluids was manufactured, and the measuring method is proved to be accurate, easy and quick operation. with the apparatus we measured the phase change materials, the apparatus was demarcated by the standard materials and the precision arrive at 10%, so the materials conductivity is believable. storage goals are simulated by the fluent. the temperature field is obtained and phase change interface position changed with time is also calculated. by comparison, choose the better one to be used in the future which consume less time than the other 重庆大学硕士学位论文 iv one in the process of storage and release. keywords: phase change materials, organic salt, dsc, conductivity, cryogenic storage 目 录 v 目 录 中文摘要中文摘要 . i 英文摘要英文摘要 . iii 1 绪论绪论 . 1 1.1 蓄冷技术蓄冷技术背景及意义背景及意义 . 1 1.1.1 蓄冷技术背景 . 1 1.1.2 蓄冷技术的研究意义 . 2 1.1.3 蓄冷技术历史现状及研究热点 . 3 1.2 相变材料应用意义及分类相变材料应用意义及分类 . 4 1.2.1 相变材料应用意义 . 4 1.2.2 相变材料分类 . 5 1.2.3 选择条件 . 8 1.3 蓄冷材料性能测试方法蓄冷材料性能测试方法 . 8 1.4 本课题研究背景本课题研究背景 . 10 1.5 本课题的研究内容及技术路线本课题的研究内容及技术路线. 10 2 相变热力学基础相变热力学基础 . 13 2.1 相律和相平衡特性相律和相平衡特性 . 13 2.2 相变材料结晶动力学特性及凝固点降低定律相变材料结晶动力学特性及凝固点降低定律 . 13 2.3 相图中的有关理论相图中的有关理论 . 15 3 相变蓄冷材料融解热及相变温度的相变蓄冷材料融解热及相变温度的 dsc 测试测试 . 19 3.1 相变材料的选择相变材料的选择 . 19 3.2 测试原理测试原理 . 20 3.3 实验仪器实验仪器 . 21 3.4 试验结果与分析试验结果与分析 . 23 3.4.1 具体试验步骤及系统可靠性检验 . 23 3.4.2 二元材料的测试 . 24 3.4.3 三元材料的测试 . 28 3.5 本章小结本章小结 . 33 4 相变蓄冷材料比热的相变蓄冷材料比热的 dsc 测试测试 . 35 4.1 测试原理测试原理 . 35 4.2 实实验结果与分析验结果与分析 . 36 4.2.1 实验条件及注意事项 . 36 重庆大学硕士学位论文 vi 4.2.2 测量结果 . 37 4.3 本章小结本章小结 . 41 5 液体导热仪的研制及相变材料导热系数测量液体导热仪的研制及相变材料导热系数测量 . 43 5.1 导热系数的测量原理导热系数的测量原理 . 43 5.1.1 点热源法原理 . 44 5.1.2 本实验原理 . 45 5.2 实验装置实验装置 . 47 5.2.1 电桥的设计及传感器的选用 . 47 5.2.2 导热仪装置 . 50 5.2.3 测定时间和加热电流的确定 . 53 5.3 试验结果与分析试验结果与分析 . 54 5.3.1 化学试剂及实验仪器 . 54 5.3.2 标定及校准部分 . 55 5.3.3 待测样品导热系数的测量 . 58 5.3.4 误差分析 . 58 5.4 本章小结本章小结 . 59 6 低温相变蓄冷球的蓄冷过程模拟低温相变蓄冷球的蓄冷过程模拟 . 61 6.1 模型的建立模型的建立 . 61 6.1.1 物理模型的建立 . 61 6.1.2 数学模型的建立 . 62 6.2 模拟分析过程模拟分析过程 . 63 6.2.1 主要计算参数 . 63 6.2.2 gambit 前处理及 fluent 求解 . 63 6.2.3 模拟结果及其分析 . 64 6.3 本章小结本章小结 . 70 7 结论及进一步工作建议结论及进一步工作建议 . 71 致致 谢谢 . 73 参考文献参考文献 . 75 附附 录录 . 79 1 绪论 1 1 绪论 1.1 蓄冷技术背景及意义 1.1.1 蓄冷技术背景 目前我国已是世界电力大国，截至 2007 年年底全国发电装机容量突破 7 亿 kw，达到 71329kw，年发电量达到 32559 亿 kw h 1。其发电量和装机容量均居 世界第二位。为了保障国民经济持续快速发展，有关方面测算，电力每年必须以 5.3%左右的速度增长，到 2020 年，全国发电装机要达到 950gw。虽然电力工业迅 速发展，有力地支持和促进了国民经济增长，但是电力需求变化也出现一些新的 问题。其中之一是用电高峰负荷增长很快，电网负荷率逐年下降，峰谷差逐年拉 大。 全国平均峰谷差率在 5%左右， 甚至有的电网峰谷差高达 40%， 如华北电网 1999 年最高负荷 28.45gw，每年负荷达 27gw 及以上的只有 12 天，而实际每天达到最 高负荷一般仅持续 12h。据不完全统计，1998 年度全国近 20gw 装机仅在负荷 高峰运行数百小时，这种势头目前尚未得到有效抑制，造成发电资源的很大闲置， 具体表现在电网低谷时，需停掉很多机组。机组的频繁启停不仅增加能耗，而且 影响机组寿命，是一种很不经济的运行方式。 近年来，我国空调用电每年增长约 800 万 kw，空调的用电量占总电力增长的 60%以上。空调用电量占总电量的比例，一般在发达国家如美国的部分城市为 20%40%。在夏季用电高峰时，我国北京等北方城市的空调用电量占城市总用电 量的 16%18%，广州、深圳等华南经济发达城市则已超过 30%，而上海 1998 年 夏天用于防暑降温的负荷达 300 万 kw 左右，占最高用电负荷的 40%左右，这个 比例已接近工业发达国家的指标。空调耗电巨大，但使用时间短，且其负荷高峰 时间与城市用电高峰时间相吻合，使得电力系统负荷特性恶化，主要表现在以下 几个方面2： 电力系统的最大负荷增长率高于用电量的增长速度，结果是用电峰谷差逐 年增大。以上海市为例，1990 年上海市用电的最高负荷为 410.7 万 kw，用电峰谷 差为 145.3 万 kw，占用电最高负荷的 35.4%，到 1997 年，上海市最大用电峰谷差 达 351.9 万 kw，占最高用电负荷的 44.2%，1990 年至 1998 年上海的最高用电负 荷的年均增长率为 10.3%， 而用电峰谷差达 13.5%。 因此， 面对如此巨大的峰谷差， 需要积极采取应对措施。 电网平均负荷率降低，火力发电设备年利用小时数逐年下降。1995 年至 1998 年全国高峰负荷平均增长 740 万 kw，相对售电量增长量小，几个主要电网 负荷率普遍下降。 1995 年至 1998 年华中电网下降 9.3 个百分点， 四川电网下降 8.2 重庆大学硕士学位论文 2 个百分点；全国火力发电设备年利用小时数由 1995 年的 5454h 下降到 1996 年的 5418h，下降 36h，1997 年又下降 304h，1998 年进一步下降 303h, 1998 年火力发 电设备年利用小时数仅 4811h. 空调负荷对电力系统负荷特性的影响越来越显著，极端气候（持续高温、 潮湿闷热、持续低温、持续干旱、持续洪涝）对负荷及负荷特性的影响越来越显 著。如 1998 年，上海持出现 35以上的高温天气，相应的用电负荷也一直居高不 下，其中 8 月 11 日的最高用电负荷达到 901.8 万 kw，比 1997 年增加 106 万 kw， 而 2003 年的最高负荷达到 1362 万 kw， 2005 年最高负荷已多次突破 1400 万 kw； 1999 年 7 月京津唐连续高温，空调负荷增加到 300 万 kw，北京最大空调负荷比 1998 年增加 100 万 kw 以上，天津最大空调负荷比 1998 年增加 60 万 kw 以上。 空调负荷集中在电网负荷高峰期，按我国的气候条件，年均工作时间小于 800h（北方时间短些，南方时间长些） ，空调使用期内平均负荷率只有 40%。为电 力空调供电的这部分发输配电设备一年里只利用几百个小时，利用率极低，难以 用正常的电费回收来弥补其损失，导致发电成本上升，最终会使电力工业的利润 率降低，或者转嫁到用户身上造成高电价。 1.1.2 蓄冷技术的研究意义 蓄冷技术的应用是改善电力供需矛盾的最有效的技术措施之一。蓄冷技术，即 在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用电动制冷机制冷，利用蓄冷介质的显热 或潜热特性，用一定方式将冷量储存起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电 高峰期，把储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要3。它是缓 解能量供求双方在时间、强度和地点上不匹配的有效方式，是合理利用能源及减 少环境污染的有效途径，是热能系统（广义）优化运行的重要手段。 为了缓解电网负荷过重， 鼓励采用“移峰填谷”的方法解决电网峰、 谷差过大的 问题， 世界上不少发达国家实行了电价按电网峰谷时间段分计， 我国也早已于 2001 年首先在浙江等省份开始了峰谷电价分计制。据有关资料介绍，在普通城市中， 如果一百家中等规模宾馆楼宇集中空调系统采用储冷系统，将空调电力负荷全部 或部分从高峰移到低谷，即可使十万居民在用电高峰时免受拉闸限电之苦。 面对当今世界能源紧缺的情况，发展蓄冷技术，有效的利用资源，必将为社 会带来巨大的经济以及社会效益，主要表现在如下几个方面4： 移峰填谷、平衡电力负荷。面对国内电力紧张的局面，若不采取移峰填谷 措施，那么为了满足用户对高峰负荷的需求，电网就要增大装机容量，耗资巨大。 蓄冷技术是负荷需求侧翼峰填谷的强有力措施。 改善发电机组功率、减少环境污染。应用蓄冷技术可以改善电厂发电机组 运行状况，减少对矿物燃料的消耗和运行费用高、效率低的调峰电站的投入；在 1 绪论 3 核电带基本负荷的电网里，可稳定其负荷水平，多使用清洁的核电，减少烟尘和 co2的排放，减少环境污染，从而全面改善能源使用状况和使用率。 减少机组装机容量、节省空调用户的电力花费。应用蓄冷技术可以减少制 冷设备的容量，使机组原始投资费用减少。当然，蓄冷空调系统增添了蓄冷设备 费用，对于每一个工程应进行具体核算。另外，蓄冷系统可使制冷机在稳定的、 效率高的经济负荷下运行，而且，夜间环境温度的降低会使制冷设备的制冷量有 所提高，能耗有所降低。 改善制冷机组运行效率。空调用制冷机组运行时，其效率随着负荷的变化 而变化，因此，具有蓄冷的空调系统，可根据负荷的大小使机组处在最佳的效率 下运行。活塞式制冷机组在满负荷运行时效率最高，在蓄冷时处于满负荷状态下 运行。 蓄冷空调系统特别适合用于负荷比较集中、变化较大的场合，如体育馆、 影剧院、音乐厅等。在这些场合，几千人甚至几万人短时间集中在空调区域内， 因此，可用小容量制冷机组提前开机蓄冷，把小负荷冷量储存起来，供大负荷使 用，这样可大大减少制冷机组装机容量。 适合于应急设备所处的环境，如医院、计算机房、军事设施、电话机房和 易燃易爆物品仓库等。使用应急蓄冷系统可大大较少对应及能源的依赖，提高系 统的可靠性。在这些场合，即使没电或停电，利用自备的小发电机组发电供空调 风机和水泵使用，同样可使这些场合的空调正常运转。 目前峰谷电价政策的出台及其不断的发展和完善，将为促进我国蓄冷技术的 发展和应用创造良好的外部经济环境。大力推广蓄冷技术对于我国建设集约型社 会、提高能源利用水平、节能减排，促进能源、经济和环境的协调发展是相当重 要的。 1.1.3 蓄冷技术历史现状及研究热点 20 世纪 70 年代以来，世界范围的能源危机促使蓄冷技术迅速发展。美国、加 拿大和欧洲一些国家重新将冰蓄冷技术引入建筑物的空调，积极开发蓄冷设备和 系统，实施的工程项目也逐年增多。日本曾广泛应用水蓄冷技术，藉以降低空调 的高峰负荷和减少制冷机的装机容量，在这方面积累了一定实践经验，1990 年只 有 200 个左右的冰蓄冷系统，到 2002 年已经发展到 1 万多个蓄冷空调系统；电网 低谷电约有 45%被加以利用，其特点是中小型空调系统也采用蓄能方式。我国的 台湾地区已经有 600 多幢建筑采用蓄能空调系统。韩国已经在 1999 年立法，三千 平方米以上的公共建筑必须采用蓄能空调系统。上世纪 90 年代以来，蓄冷技术在 我国得到了发展，截止到 2002 年底，已建成和正在建的水蓄冷和冰蓄冷空调系统 共计 259 项。 重庆大学硕士学位论文 4 从已建成和投入运行的蓄冷空调工程来看，具有如下特点5： 我国已建成的水蓄冷和冰蓄冷空调工程，由于精心设计、施工和运行，不 仅保证了工程质量，达到了设计要求，在削峰填谷、减少运行费用方面也起到了 积极作用。 由于冰蓄冷提供了低温冷源，为低温送风技术的利用创造了有利条件。蓄 冷技术与低温送风技术的结合，既可以有效地使峰谷差减小，又可节能与节省初 投资。我国已经在 14 个冰蓄冷空调工程中采用了大温差和低温送风系统。 在采用区域供冷系统时，冰蓄冷也作为考虑或采用的方案之一，在某些工 程中已被采用。如重点深圳工贸公司在其办公大楼采用了法国冰球式蓄冷系统， 使装机容量降低了 45%以上。广州大学城共有 10 所大学，建筑面积共 724 万 m2， 建成后将有 500 万 m2的建筑物纳入区域供冷系统，总蓄冰量达 25.2 万 t（冷） 。该 系统建成后将成为全球第二大冰蓄冷区域供冷系统，对削峰填谷将起积极作用。 热泵及蓄能式中央空调技术方案已有几项工程采用。如北京九华山庄二期 工程采用了冰蓄冷+土壤热泵系统，建筑面积 131262m2，设计日峰值负荷为 3733t （冷） ，总蓄冰量为 8050t（冷） 。 美国 mueller 片冰滑落式，美国 cryoger 凹形冰球，我国台湾“冰宝” （iceberg）牌塑料盘管，美国 evapco 椭圆冰盘管，韩国 mtc 公司的冰板和日 本大金 vrv 带冰蓄冷多联机已进入我国冰蓄冷空调工程使用。 冰蓄冷空调工程的测试工作开始引起人们重视 （国家电力调度中心从 2003 年 8 月开始冰蓄冷空调系统测试工作） ，使我们能更深入了解和掌握冰蓄冷空调工 程的特性。 重视大温差和低温送风中遇到问题的研究工作，某些厂家开始生产和供应 重视大温差和低温送风末端装置。 1.2 相变材料应用意义及分类 1.2.1 相变材料应用意义 热能储存的方式主要有显热、潜热和化学反应热三种。显热蓄存时，蓄能材 料在储存和释放热能时，只是材料自身发生温度的变化，而不发生任何其他变化。 这种储能方式简单，成本低，但在释放热能时期温度发生持续变化，既不能维持 在一定温度下释放所蓄热能。要克服这个缺点，可利用潜热蓄存。所谓潜热蓄存， 则是利用蓄能材料在发生相变时，吸收或放出热量来蓄能与释能，所以称为相变 蓄能。三种类型热能蓄存材料中以相变潜热蓄存应用最多。 相变材料是蓄冷技术的应用载体，它从环境吸收热量或向环境放出热量，从 而达到能量的储存和释放的目的。 利用此特性， 在太阳能利用、 电力的“移峰填谷”、 1 绪论 5 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制造出各种提高 能源利用率的设施，同时由于其相变时温度近似恒定，可以用于调整控制周围环 境的温度，并且可以多次重复使用。由于相变材料的应用十分广泛，它已成为收 到人们重视的新材料，并对其进行了实用性试验而且取得了较好的结果。 1.2.2 相变材料分类 相变蓄冷材料种类很多，按相变的方式一般可分为四类6：固固相变材料、 固液相变材料、固气相变材料及液气相变材料。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，因此尽管它们具有很大 的相变潜热，但在实际应用中很少被选用，固固相变材料、固液相变材料被 看作重点研究对象。 固液相变材料 1）冰 冰是最常用的固-液相变蓄冷材料，是目前技术最成熟，应用最多的蓄冷技术， 其不但比热大，还具有很高的潜热量，高达 350j/g, 且价格便宜，无毒无害，随处 可取，相变温度几乎稳定。存储相同的冷量时，冰蓄冷所需体积只有水蓄冷的十 几分之一，蓄冷槽体积小，占用空间少，成为 21 世纪的空调蓄冷主流技术。但是， 冰蓄冷也存在缺点，其存在较大的过冷度，使得制冷机组必须在低温工况下运行， 蒸发温度很低（约-8-10） ，导致制冷机组性能系数 cop 大大下降,且只能用 于夏天蓄冷。 2）无机相变蓄冷材料 无机物中最主要的是结晶水合盐类。结晶水合盐类是中、低温相变贮能材料 中的重要类型，其相变温度一般在050之间不等，具有较大的熔解热和固定的 熔点。它们具有使用范围广、导热系数大、熔解热较大、贮热密度大、相变体积 变化小、一般呈中性、毒性小及价格便宜等优点。但是，这类材料通常存在着两 个问题7： 一是过冷现象，当液态物质冷却到“凝固点”时并不结晶，而须到“冷凝点”以下 的一定温度时才开始结晶，同时使温度迅速上升到冷凝点。这就促使物质不能及 时发生相变，造成结晶点滞后，成核率降低。 目前的解决办法主要是： a.加微粒结构与盐类结晶相类似的物质作为成核剂； b.保留部分固态相变材料， 即保持部分冷区， 使未熔化的部分晶体作为成核剂， 这种方法称为冷指法。 二是出现相分离，即加热使结晶水合物变成无机盐和水时，某些盐类有部分 不完全溶解于自身的结晶水，而沉于容器底部，冷却时也不与结晶水结合，从而 重庆大学硕士学位论文 6 形成分层，导致溶解的不均匀性，造成储能能力逐渐下降。 解决方法： a.加入某种增稠剂，如在十水硫酸钠(na2s04 10h20)中加入适量的活性白土； b.加入晶体结构改变剂； c.盛装相变材料的容器采用薄层结构； d.摇晃或搅动。 3）有机相变蓄冷材料 有机物主要是高级脂肪烃类、脂肪酸或酯或其盐类、醇类、芳香烃类、芳香酮 类、酰胺类、氟利昂类、多羰基碳酸类等8；高分子类有：聚烯烃类、聚多元醇类、 聚烯醇类、聚烯酸类、聚酰胺类以及其它的一些高分子。空调蓄冷中研究较多的 有机蓄冷材料为石蜡，其通式为 cnh2n+2，n=1236，其相变潜热较其它有机相变 蓄冷材料大，且几乎没有过冷现象，无相分离，性能稳定，无腐蚀性，同时也是 有机蓄冷材料中价格最低的，它的熔点为-l275.9，熔解热为 150250j/g。有 机相变材料其优点是固体成形好，不易发生相分离及过冷，材料腐蚀性较小，性 能比较稳定，毒性较小；其缺点是与无机储热材料相比其导热系数较小，密度较 小，单位体积的储能能力较小，价格较高，并且有机物一般熔点较低，不适于高 温场合中应用，易挥发、易燃烧甚至爆炸或被空气中的氧气缓慢氧化而老化。因 此，采用加入金属粉末的方法可提高其导热系数，对于相变材料的易燃性，可以 采用将相变材料的数量控制在 20以内，并且采用加入不溶性防火阻燃材料的方 法加以克服。相比共晶盐而言，有机相变蓄冷材料的相变温度通常较低，但目前 对低温有机蓄冷材料的研究还甚少。法国的 f.michaud，d.mondieig 等人对有机相 变蓄冷材料作了研究，得到相变温度在-3145的有机相变材料9,10，国内的 方贵银、李靖等11-12也对有机相变蓄冷材料进行了大量研究。 固固相变材料 固固相变材料是利用接枝、嵌段共聚或化学交联等化学方法合成的。目前 研究的固-固相变材料主要有无机盐类、多元醇类13和高分子交联树脂14,15。 无机盐类相变贮能材料主要是利用固体状态下不同种晶型的变化吸热和放热, 主要有li2 so4、 khf2等物质。 通常,其相变温度较高,适合高温范围内的贮能和控温, 因此在实际应用中较少。 多元醇类相变材料主要有季戊四醇(pe)、2-二羟甲基丙醇(pg)、新戊二醇 (npg)、2-氮基-2-甲基-1. 3-丙二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基氨基甲烷等。该相变 材料的相变焓较大,相变温度适合于中、高温贮能应用,对低温贮能不太适用。多元 醇类相变材料的优点是,可操作性强、性能稳定、使用寿命长,反复使用也不会分解 和分层,过冷现象不严重。但是其有一个严重的缺陷:其被加热到固固相变温度以 1 绪论 7 上,由固态变成塑性晶体,塑晶有很大的蒸气压,易于升华,其使用时需容器封装,且要 求是密闭的压力容器,不能体现固-固相变材料的优越性。多元醇具有固定的相变温 度及相变热,为满足各种情况下对贮热温度的相应要求,可以将两种或多种多元醇 按不同比例混合,形成共融“合金”,从而对相变温度进行调节,获得实际中所需要的 相变温度。 高分子交联树脂类蓄热材料,包括交联聚烯烃类和交联聚缩醛类,其改变了非 交联高分子相变材料使用时形状难以定型的缺陷,便于加工,具有实际应用价值。该 类产品的相变温度较高,多数产品的相变温度在100以上16。 与固液相变材料相比，固固相变材料在相变储能及释能情况下，都能保 持固体形状；具有较好的化学稳定性；可以直接加工成型，不需容器盛装，无泄 露问题；膨胀系数较小；不存在过冷和相分离现象；毒性很低，腐蚀性很小