相变蓄能材料

微胶囊技术是一 种利用天然或合 成高分子材料， 将固体液体、甚 至是气体物质包 埋起来，形成具 有半透性或密封 膜的微型胶囊的 技术。
包覆固体或液体 的包覆膜称为囊 壁。被包覆的固 体或液体称为囊 芯。纳米相变微 胶囊的制备方法 主要包括细乳液 聚合法、界面聚 合法、原位聚合 法、凝聚法等。
新型相变材料的应用
纳米吸附相变材料
相变材料在相变过程中 存在泄漏的问题，因此常将具 有纳米级微孔结构的材料与相变材料结合，利用毛细力 将相变材料吸附到微孔中，组成定性相变材料。在毛细 作用力和表面张力的作用下，相变材料很难从微孔结构 内渗透出来，从而抑制了相变材料在蓄热技术中应用时 的液态流动问题。
纳米微胶囊相变材料
在建筑节能中的应用
㈡太阳能建筑 太阳能是洁净、安全的可持续性能源，我国西部的太阳能资源非常丰富， 是太阳能建筑应用的最佳地区。在目前的太阳能建筑中，一般设臵特朗伯 集热墙或水墙，利用钢筋混凝土、水等高热容物质的显热收集和储存日照 时段的太阳能用于夜间等无日照时间 如果利用相变蓄能建筑材料替代特朗 伯集热墙和水墙 其相变潜热蓄能能力远高于普通混凝土或水 提高太阳能 利用率和室内热环境质量 ㈢智能控温的建筑物或混凝土工程 一些应用场合对建筑物的室内温度控制有严格要求，如精密仪器机房、IT 产业生产车间、现代化生物技术的温室、医院及艺术品收藏馆等。为了实现 对室温的自动控制，需要复杂昂贵的自动化设备，导致建筑物内部结构复杂， 故障率上升，增加了建筑物的建设成本和维护成本。而采用相变蓄能建筑材 料可以有效减缓和控制建筑物的内部温度的波动，简化温度控制设备系统， 降低建筑物的成本，包括能源费用支出，和运行故障率 并能够提高建筑室 温的智能控制水平。
在制冷系统热回收装臵中的应用
热回收装臵由装臵外壳、制冷剂管路、水管路及相变蓄能材料组成。制冷 系统热回收装臵是将热回收技术和相变蓄能技术有机结合起来的一种新装 臵。 原理：利用相变材料在等温或者近似等温的条件下储存或释放大量相变潜 热实现能量的蓄、放。
在建筑节能中的应用
相变蓄能建筑材料是将 相变材料加入到建筑材 料中, 既能作为承载或 装饰材料,又能储蓄较 多的热量。复合到建筑 材料中的相变材料(PCM) 在其转化温度下发生相 变, 可以吸收环境的热 量, 并在低于转化温度 时向外释放热量, 相变 材料的转化过程在其转 变温度下进行。
相变蓄能 材料
安丽焕
目录
1
简介
新型相变材料的研究
2
3
相变蓄能材料的应用
简介
概念
相变蓄能材料(PCM)是指在其物相变化过程中, 可以从环境吸收热(冷)量或向环境放出热 (冷)量 , 从而达到能量的蓄存和释放的目的。
特点
优点☞蓄热密 度大、蓄放热 过程近似等温、 过程易控制、 并且可以多次 重复使用等。
在建筑节能中的应用
目前建筑节能中的相变蓄能技术研究基本上可分为两方面： ❶是对采用相变蓄能技术的建筑物进行热特性研究； ❷是相变蓄能建筑材料的研究和开发。
应用：
㈠多功能墙体或地板 具有双相变点特征的相变蓄能墙体或地板。冬季，用夜间廉价电能 加热多功能墙体或地板，白天作为热源向室内空间辐射能量使室温 保持稳定，既节约了能源，又提高了房间内的热舒适度。夏季，多 功能墙体或地板又变为冷量蓄存体和辐射体，起到相反的功效。
蓄热材料的工作过程包括两个阶段：一是热量的储存阶 段 ,即把高峰期多余的动力、 工业余热废热或太阳能等 通过蓄热材料储存起来；二是热量的释放阶段 ,即在使用 时通过蓄热材料释放出热量 ,用于采暖、供热等。 热量储存和释放阶段循环进行 ,就可以利用蓄热材料解决 热能在时间和空间上的不协调性 ,达到能源高效利用和节 能的目的。
优点：❶相变潜热大, 相 变时温度基本恒定,具有 温度自动调节能力。❷相 变蓄能可以转移高峰用电 负荷, 在电力上削峰填谷, 缓解建筑物的能量供求在 时间和强度上不匹配的矛 盾。❸减少建筑耗能对环 境的负面影响, 在建筑节 能领域提供利用自然能源 的新方式。❹相变蓄能建 筑材料可以减小外墙厚度, 从而达到减轻建筑物自重、 节约建筑材料的目的。
新型相变材料的研究
纳米复合相变蓄能材 料
纳米吸附相变材料
纳米微胶囊相变材料
wenku.baidu.com
纳米复合相变蓄能材料
将纳米级材料与相变材料进行复合就可组成纳米复合相变 材料。可利用纳米材料较高的导热系数来提高相变材料的 传热效率，也可以作为晶体成长的核心来降低相变材料的 过冷度。 目前制备方法主要包括溶胶-凝胶法、插层法、共混法等。 其核心思想都是对复合体系中纳米粒子的几何参数、空间 参数、体积参数进行控制，使复合体系至少在一个维度上 达到纳米级别。
缺点☞无机相 变材料：过冷、 相分离、相变 时体积变化、 腐蚀容器、液 相泄露；有机 相变材料：熔 点低，易燃、 导热率低
分类
根据相变形式 、相变过程 分为固-液相变、固-固相变蓄能材料; 按照其相变温度范围 分为高、中、低温蓄能材料 ; 按照其成分 分为无机物和有机物(包括高分子)蓄能材料
工作 过程
工作原理： 与常规的空调系统相比，蓄能空调系统 增加了蓄冷、蓄热器和循环泵等设备， 其工作原理包括蓄冷、蓄热和放冷、放 热几个过程。
在空调中的应用
蓄能空调系统在我国也已有了一些成功案例，如： 广州大学城区域供冷系统和亚龙湾旅游渡假区采用的冰蓄冷空调 系统；济南奥林匹克中心采用的水蓄冷系统；上海世博会中国管 及南京国际博览中心冰蓄冷系统等。
在空调中的应用
在制冷系统热回收装臵中的应用
在建筑节能中的应用
在空调中的应用
蓄能空调就是利用蓄能设备在空调系统不需要能量或用能量小的时 间内将多余的能量储存起来，在空调系统需求能量大的时间将这部 分能量释放出来的空调系统。 蓄能空调可以减少大气污染和温室气体的排放，改善城市大气环境， 具有节能环保的意义。
谢谢！Thank you !