复合相变储热材料的复合化可将各种材料的优点综合在一起,制备复合相变材料是潜热储热材料的一种必然的发展趋势。复合相变材料的支撑目前,国内外学者研制的支撑材料主要有膨胀石墨、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。陶瓷材料有耐高温、抗氧化、耐化学腐蚀等优点,被大量地选做工业储热体。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。在微胶囊相变材料中发生相变的物质被封闭在球形胶囊中,有效地解决了相变材料的泄漏、相分离及腐蚀等问题,有利于改善相变材料的应用性能,并可拓宽相变储热技术的应用领域。除显热相变储热系统已经使用百年以上,潜热相变储热系统(相变相变储热系统)才刚刚开始使用。长春相变储热棒供货商
中温相变储热材料的效率相对较低,体积和质量相对庞大,适合大规模应用,主要针对地面民用领域,经常作为其他设备或应用场合的加热源,可用于太阳能热发电、移动蓄热等相关领域。这类材料有硝酸盐、硫酸盐和碱类。另外,通过将2种或2种以上无机或有机类相变材料结合在一起进行复合也是制备中温相变储热材料的一种可行途径。高温相变储热——相变温度在400℃以上,主要应用于小功率电站、太阳能发电、工业余热回收等方面,一般可分为3类:盐与复合盐、金属与合金和高温复合相变材料。山西相变技术储热系统生产商常温下水和卵石均为常用的相变储热系统材料。
储热系统往往涉及多种能量、多种设备、多种物质、多个过程,是随时间变化的复杂能量系统,需要多项指标来描述它的性能。常用的评价指标有储热密度、储热功率、蓄能效率以及储热价格、对环境的影响等。由于人们所需的能源都具有很强的时间性和空间性,为了合理利用能源并提高能量的利用率,需要使用一种装置,把一段时期内暂时不用的多余能量通过某种方式收集并储存起来,在使用高峰时再提取使用,或者运往能量紧缺的地方再使用,这种方法就是能量存储。能量储存系统的基本任务是克服在能量供应和需求之间的时间性或者局部性的差异。产生这种差异有两种情况,一种是由于能量需求量的突然变化引起的,即存在高峰负荷问题,采用储热方法可以在负荷变化率增高时起到调节或者缓冲的作用。
储热技术包含两个方面的要素,其一就是热能的转化,它既包括热能与其它形式的能之间的转化,也包括热能在不同物质载体之间的传递;其二为热能的储存,即热能在物质载体上的存在状态,理论上表现为其热力学特征。虽然储热有显热储热、潜热储热和化学反应储热等多种形式,但本质上均是物质中大量分子热运动时的能量。因而从一般意义上讲,热能存储的热力学性质与热力学性质相同,均有量和质两个衡量特征,即热力学中的第1定律和第二定律。理想的相变储热材料化学稳定性要好,无化学分解,以保证储热介质有较长的寿命周期。
潜热储热是利用相变材料发生相变时吸收或放出热量来实现能量的储存,具有单位质量储热量大、温度波动小(储、放热过程近似等温)、化学稳定性好和安全性好等特点。常见的相变过程主要有固-液、固-固相变两种类型。固-液相变是通过相变材料的熔化过程来进行热量储存,凝固过程来放出热量;而固-固相变则是通过相变材料的晶体结构发生改变或固体结构进行有序-无序的转变而可逆地进行储、放热。当前正在考虑的潜热储热材料有:氟化物、硫酸盐、硝酸盐以及石蜡等有机储热材料。相变储热系统是提高能源利用率的重要途径之一。河南相变技术储热系统生产企业
相变储热系统集成应用的益处在很多情况下是其他任何储能技术不能实现的。长春相变储热棒供货商
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