【《相变潜热储能技术研究文献综述》2000字】

PAGE34相变潜热储能技术研究文献综述相变储热技术主要分为三种，显热储热、热化学储热和潜热式储热。原理是利用相变材料从一个物态到另一个物态的转换过程中热力学状态的变化。显热储热是通过物质的自身温度升高来存储热量的．利用水和油等的热容进行蓄热，把历经高温或低温变换的热能贮存起来加以利用，如固体显热储热的炼铁热风炉、蓄热式燃烧器等，通常的显热储热成本低并且方式简单，但储存的热量小。潜热蓄热（相变蓄热）是利用物质在融化到凝固、汽化到液化，以及其他形式的相变过程中，都要吸收或放出一定热量的原理来进行能量储存的技术。利用相变材料相变时的潜热在其相变过程中通过物态的变化来吸收放出热量从而达到温度的稳定，一些特殊的相变材料蓄热量非常大能把热能贮存起来加以利用，其放热温度恒定，但其储热介质一般有过冷、相分离、易老化等缺点，所以如何选择合适的相变材料是一个需要查阅大量文献资料的过程，必须了解各种相变材料的物理化学性能，依据设备所需要的环境温度来选择。图SEQ图\*ARABIC1.1相变材料蓄热、放热过程示意图1.1相变材料分类想要选择储合适的相变材料首先要了解相变材料的分类。相变材料按化学成分的不同，相变材料一共有无机、有机与混合相变材料三大类无机相变材料包括结晶水合盐、熔融盐、金属合金等无机物；有机相变材料例如石蜡、酯和多元醇等有机物；混合相变材料主要是由机相变材料和无机相变材料混合而成的。按相变材料的相变形式的不同，相变材料常见的有有固-固相变，固-液相变等相变方式。固-液相变材料包括水合盐、石蜡等，固-固相变材料并不是发生了形态的变化，而是微观层面上相变材料内部的的晶型发生了变化，当然在晶型变化过程中也有热量的吸收和放出。固-固相变材料例如密度聚乙烯、多元醇以及具有“层状钙钛矿”晶体结构的金属有机化合物等。由于气体不易封装，占体积很大，易流失，所以在实际应用中以固-液相变材料最实用。按储热温度范围大小不同，相变材料有高温、中温、低温相变材料中温相变材料。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、有机高分子材料；低温相变材料主要是冰、水凝胶，低温相变材料主要应用于蓄冷。1.2相变材料的选择相变材料的选择与利用则对储热过程起着十分重要的影响，因而适合不同蓄热装置、满足不同外界条件的相变材料研发与改性为目前蓄热技术发展的根本[8]，这其中包含相变材料和多孔介质的选择与复合制备。相变材料的选择有以下特点，如表1.1所示。表1.1相变蓄热材料的选择原则热性能物理性能化学性能经济性相变潜热高相稳定性高较好稳定性原料来源广泛相变温度体积变化小不发生分解成本低导热系数好无过冷现象无腐蚀性密度大无毒无害在实际蓄热中，通常材料的选择很难同时满足上述要求，可以根据蓄热设备和蓄热环境，依据相变温度与相变潜热来调整蓄热材料的性能[9]。当环境温度高于相变材料的相变温度时，相变材料以的储能方式以显热储热为主，在此阶段材料的热力学性能与材料自身的化学性质有关。环境温度达到相变材料的相变温度时相变材料发生相变，相变材料通过吸收和释放热量这两个可逆的过程，使环境体系在一定时间内的温度几乎不发生变化；具体的应用环境会对材料相变温度的控制会有不同的需求，选择与该体系相匹配的相变材料是首先要考虑的问题。此外，还需要选择合适的制备手段在不特别影响相变材料的相变潜热的情况下使相变材料具备对设备更好的适应性，还需考虑相变材料的经济性从而符合实际工程上的应用，包括其制备条件不能太苛刻，必须考虑到现有的制备条件，所需的副材料不能太贵在保证相变材料的热力学性能的前期下应尽可能降低成本。在材料的物理化学性质上，相变材料在相变过程中的体积变化，蒸汽压高低、密度大小都需要考虑到，此外相变材料不能腐蚀容器，相容性好，相变材料相变循环中不能发生化学反应从而降低保温性能。参考文献[1]王荣光.可再生能源利用与建筑节能[M].机械工业出版社，2004[2]王智宇，施卫平.相变石蜡复合膨胀珍珠岩保温隔热干粉砂浆[J].建材发展导向，2009，7（01）：49-57.[3]薛霞，于游，秦梅,等.硬脂酸/二氧化硅复合相变材料的制备[J].曲阜师范大学学报(自然科学版),2006,32(1):98-101.[4]肖敏，龚克成.良导热、形状保持相变蓄热材料的制备及性能[J]。太阳能学报2001,22(4):427-430.[5]NomuraT,OkinakaN,AkiyamaT.Impregnationofporousmaterialwithphasechangematerialforthermalenergystorage[J].MaterialsChemistry&Physics,2012,115(2):846-850.[6]ThalaierG,ArgentianN,Vida-simitiS.Heattransferenhancementofparaffinphasechangecompositematerialusingrecycledaluminumsawingchips[J].JournalofMetals,2019,71(03):1049-1055.[7]SahanN,FoisM,PaksoyH.Improvingthermalconductivityphasechangematerials-astudyofparaffinnanomagnetitecomposites[J].SolarEnergyMaterialsandSolarCells,2015,137:61-67.[8]李亚军,张锦文低温相变蓄冷材料热物性的高精度预测模型[J].华南理工大学学报(自然科学版),2019,47(09):131-138.[9]徐宪东，孙文强，吴建中.用于区域供冷系统的相变储能设计与运行分析[J].全球能源互联网,2019,2(04):33-340.[10]袁修干,徐伟强.相变蓄热技术的数值仿真及应用[M].国防工业出版社,2013.[11]周慧琳.矩形单元内石蜡熔化/凝固过程传热特性研究及结构优化[D].山东大学，2020.[12]ShamsundarN,SparrowEM.Analysisofmultidimensionalconductionphasechangeviatheenthalp