相变储能材料 [兼容模式]111216
相变储能材料
（2） TG 分析
• 在研究相变储能材料稳定性和储热能力时, 经常用到TG 分析法。通过TG 检测, 从其曲线中可以看出相变材料在不 同温度范围内的挥发和储热放热能力。
（3） 时间－温度曲线法
• 时间－温度曲线法属于非稳态法测量导热系数的方法, 利用圆柱体的一维非稳态传热模型导出的计算式, 只要测 量相变储能材料完全相变的时间即可得到导热系数。该方 法的原理及装置简单, 操作方便, 所用材料的量较大, 可以 同时测量相变储能材料的潜热、相变温度、导热系数等多 个物性, 并且克服了以往在测量导热系数时只能测定特定 形状的固态物质的不足, 它可以用来测量任何形状形态物 质的导热系数, 尤其是可以测量液态物质的导热系数, 为实 际应用带来了很大的方便。
•
从材料的化学组成来看，主要分为无机相变材料和有机相
变材料。无机相变材料包括结晶水合盐、熔融盐和金属合金等
无机物。与无机类相变储能材料相比，有机类相变储能材料具
有无过冷及析出，性能稳定，无毒，腐蚀等优点。其中石蜡类
相变潜热量大、相变温度范围广、价格低，所以在相变储能材
料的研究使用中受到广泛的重视。但石蜡类相变储能材料热导
•
太阳能清洁、无污染，而且取用方便。利用太阳能是
解决能源危机的重要途径之一。但是到达地球表面的太阳
辐射能量密度偏低，且受到地理、季节、昼夜及天气变化
等因素的制约，表现出稀薄性、间断性和不稳定性等特点。
为了保证供热或供电装置的稳定不问断的运行，需要利用
相变储能装置，在能量富裕时储能，在能量不足时释能。
（2）.工业余热利用
在冶金、玻璃、水泥、陶瓷等部门都有大量的各式高 温窑炉，它们的能耗非常之大，但热效率通常低于30％， 节能的重点是回收烟气余热。传统的做法是利用耐火材料 的热熔变化来储热，这种储热设备的体积大、储热效果不 明显。如果改用相变储热系统，则储热设备体积可减小30 ％ ～50％ ，同时可节能15％ ～45％ ，还可以起到稳定 运行的作用。
新型相变储能材料
实例：Hadjieva等将无机物相变储热材料 Na2S203· 2O吸附在多孔结构的水泥内，构成水 5H 合无机盐/水泥复合相变储热材料；Xavier等将有 机物相变储热材料石蜡吸附在具有多孔结构的膨 胀石墨内，构成石蜡/石墨复合相变储热材料
二、共混法制备复合相变材料 为克服传统相变材料在实际应用中需要使用专门容 器以防止其泄漏的缺陷，研究工作者在高聚物包裹 相变材料方面做了许多研究工作，发现高聚物特别
新型相变储能材料的应用
在太阳能热水系统中，相变储热材料可以弥补太 阳能受气候影响的缺陷，在低谷电时段利用储热水 箱内的相变材料由固态变成液态，吸收大量的热； 当连续阴雨天时，相变材料由液态变成固态，放出 热量以维持供应热水。
新型相变储能材料的应用
相变储能复合材料在建筑领域中一个很有前景 的应用方式是将相变材料与现存的通用多孔建 筑材料复合，即将相变材料储藏在多孔建筑材 料中，使这些建筑材料同时具有承重和储能 的双重功能，成为结构一功能一体化建筑材料。
新型相变储能材 料
复合相变储能 材料
胶囊型相变材料
复合相变储能材料
复合相变储能材料是指将相变材料与载体物质相 结合，形成一种外形上可保持固体形状、具有不 流动性的相变材料，其可代替固一固相变材料. 复合相变储能材料组成成分: 工作物质成分，即相变材料，利用其相变来进行 储能、放能。常用的主要是固一液相变材料，如 羧酸类和石蜡类。 载体物质，其作用是保持相变材料的不流动性和 可加工性。载体物质的熔化温度要求高于相变材 料的相变温度，使工作物质的相变范围内保持其 固体的形状和材料性能
与显热储能相比，它具有储能密度高，温度控制恒 定 ，节能效果显著，相变温度选择范围宽等优点。 在航空航天、太阳能利用、蓄热建筑等众多领域具 有广阔的应用前景。
相变储能材料
相变储能材料
相变储能材料是一种能够通过相变过程来储存和释放能量的材料。
相变储能技术已经在太阳能热发电、节能建筑、热管理系统等领域得到了广泛应用，因此对于相变储能材料的研究和开发具有重要意义。
首先，相变储能材料具有高储能密度。
相变储能材料通过固液相变或液气相变过程来吸收或释放能量，其储能密度远高于传统储能材料，可以在相对较小的体积内储存大量的能量，这使得相变储能技术在空间受限的场合具有明显的优势。
其次，相变储能材料具有良好的循环稳定性。
相变储能材料在能量储存和释放过程中可以进行多次相变，而且其相变过程不会导致材料结构的破坏，因此具有较好的循环稳定性，可以实现长期稳定的能量储存和释放。
再次，相变储能材料具有快速的响应速度。
相变储能材料在吸收或释放能量时具有较快的相变速度，可以在短时间内完成能量的储存或释放，因此可以满足对能量响应速度要求较高的应用场合的需求。
此外，相变储能材料具有良好的环境友好性。
相变储能材料大多采用无机盐、有机物质等作为相变媒质，这些材料在相变过程中不会产生有害物质，因此具有较好的环境友好性，可以满足绿色能源和环保建筑等领域对材料环境友好性的要求。
综上所述，相变储能材料具有高储能密度、良好的循环稳定性、快速的响应速度和良好的环境友好性等优点，因此在能源储存和节能领域具有广阔的应用前景。
未来，随着相变储能材料技术的不断进步和完善，相信其在新能源领域将发挥越来越重要的作用。
第二章 相变储能材料的分类和选择ppt课件
2.4 相变储能材料的分类
按照相变温度的范围
高温储能材料（250 ℃以上） 中温储能材料（100～250 ℃） 低温储能材料 (100℃以下）
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2.4 相变储能材料的分类
按照材料的组成成分 无机类
相变材料
有机类
结晶水合盐（如Na2SO4·10H2O) 熔融盐 其它无机类相变材料（如水）
缺点： ①导热系数小 ②密度较小，从而单位体积的储能能力较小 ③熔点较低，不适于高温场合中应用 ④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
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2.4.2 固-固相变储能材料
1、无机盐类
利用固体状态下不同种晶型的变化而进行吸放热的材料。 主要有层状钙钛矿、Li2SO4 、KHF2 等， 它们的相变温度较高，适合高温范围的储能和控温
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2.4.3 复合相变材料
（2）与多孔基质复合
利用具有大比表面积微孔结构的无机物作为支撑材料，通过 微孔的毛细作用力将液态的有机物或无机物相变储热材料（高于 相变温度条件下）吸入到微孔内，形成有机/无机或无机/无机复合 相变储热材料。
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2.4.3 复合相变材料
（3）与高分子材料复合
高分子化合物类的相变材料，由于它是具有一定分子量分布 的混合物，并且由于分子链较长，结晶并不完全， 因此它的相变过程有一个熔融温度范围， 而不像低分子量的物质有一个熔融尖峰。
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2.4.1 固－液相变材料
有机类相变材料的特点
优点： ①在固体状态时成型性较好 ②一般不容易出现过冷现象和相分离 ③材料的腐蚀性较小 ④性能比较稳定 ⑤毒性小 ⑥成本低。
16_相变储能材料课件
建筑材料
太阳能热 水系统
相变节能材 料的应用
空调蓄冷
电子行业
现代农业 （温室）
筑节能用相变储能材料要符合的要求 ：
具体较高的储热能力和热传导性能 相变温度要适合应用的环境要求，一般要求接近人体的舒适
温度 发生吸放热温度变化时相变材料的体积变化小 相变可逆性好，保证使用寿命长 材料价廉易得 材料无毒、无腐蚀性
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Thank you ~
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封装法的制备工艺
微胶囊封装技术
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子 的技术。得到的微小粒子称微胶囊，一般粒子大小在2-1000um范围内。 微胶囊粒子的形态多种多样。
囊心（ PCM）
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相变储能建筑材料
相变材料 + 建筑材料
如何结合？
直接结合法 （相变材料直接与建材基体混合 ） 浸泡法
3 将PCM吸入分割好的特殊基质材料中，形成柔软、可以自由流动的 干粉末，再与建筑材料混合。
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微胶囊相变材料 制备工艺
复凝聚法、单凝聚法、 溶剂一非溶剂法
物理化学 法
界面聚合法、原位 聚合法
化g学grr法
机械加工 法
喷雾法、空气悬浮 法、真空镀膜法、 静电结合法
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PCM在建筑节能中的应用
相变储能建筑材料
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前言
相变材料（PCM）
相变材料（Phase Change Materials，简称PCM）是指在一 定温度范围内，物理状态或分子结构发生转变的一类材料。 它们在物理状态或分子结构发生转变过程中，可以吸收环境 的热量，并在需要时向环境释放出热量，从而达到控制周围 环境温度的目的。
相变储能材料PPT课件
节能环保
相变储能材料使用过程中无污染物排放，对 环境友好，且可回收利用。
稳定可靠
相变储能材料性能稳定，能够保证储能系统 的长期稳定运行。
应用广泛
相变储能材料可应用于建筑节能、工业余热 回收、太阳能利用等多个领域。
挑战
成本较高
目前相变储能材料成本较高，限制了其大规模应用。
寿命有限
相变储能材料的寿命受限于材料的稳定性及循环寿命。
技术发展
相变储能技术将不断进步
随着科研人员对相变储能材料的深入研究， 未来相变储能技术将更加成熟，提高储能效 率和稳定性。
新型相变储能材料的研发
为满足不断增长的需求，未来将有更多新型相变储 能材料被研发出来，具有更高的能量密度和更快的 相变速度。
相变储能技术的集成优化
未来相变储能技术将与其他储能技术进行集 成优化，形成多能互补的储能系统，提高整 个系统的效率和稳定性。
舒适度。
新能源利用
02
在太阳能、风能等新能源领域，利用相变储能技术储存和调节
能量，提高能源利用效率和稳定性。
工业余热回收
03
利用相变储能材料回收工业余热，提高能源利用效率和经济性。
03 相变储能材料的优势与挑 战
优势
高效储能
相变储能材料能够在相变过程中吸收和释放 大量能量，具有较高的能量存储密度。
技术成熟度不足
相变储能技术仍处于发展阶段，需要进一步完善和成熟。
市场接受度不高
由于成本和技术成熟度等因素，相变储能材料在市场上的接受度有待提高。
04 相变储能材料的应用实例
建筑节能
01 02
建筑节能
相变储能材料在建筑节能领域的应用主要表现在利用其相变特性，在温 度较高时吸收热量，在温度较低时释放热量，从而调节室内温度，减少 空调等设备的能耗。
【功能材料】相变储能材料
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y相变储能材料课程名称：功能材料院系：材料科学与工程班级：1219001班设计者：缪克松学号：1121900133完成时间：2015.04.14哈尔滨工业大学摘要：相变储能材料是利用在相变过程中对外界环境的热交换，从而将能量以相变的形式储存下来，由于相变潜热的额度比显热要大的多，从而可以拥有很大的储能密度，本文将对相变储能进行说明并简要介绍现在主流的集中相变储能材料制备方法以及相变储能材料的实际应用。
关键字：PCMs；相变潜热；相变储能一、简述相变材料（phase change materials，PCMs）是指在一定条件下能够发生物理状态( 固-液、液-气、固-气、固-固等) 改变的材料，以环境与体系的温度差，或者光、电场、磁场、化学能等为驱动力，实现热能的吸收和释放功能或形状记忆恢复功能记录功能等，并且在相变过程中，材料的化学性能不变，温度可以发生微小变化。
而作为储能相变材料，其应该满足的主要条件有: 适宜的相变温度；足够大的相变焓；性能稳定，能够反复使用；相变时的膨胀收缩率小；导热性能好，相变速度快；相变可逆性好；过冷度小；原料价廉易得等。
二、PCM材料的主要参数衡量一个相变储能材料的指标主要包括以下几个方面：1.相变温度相变温度可以通过DSC热分析得到，以石蜡为例，大致在30摄氏度和50摄氏度出现两个峰，其中30摄氏度峰对应物质的晶形变化，是固-固相变；50摄氏度峰对应物体的固-液相变，此峰峰值较大，表面此温度相变有大量的潜热储存或释放。
相变温度是许多应用中选择材料的重要标准。
同时，对于形核长大过程加热和冷却时对相变都要存在一定的过热度和过冷度，为了得到较为稳定的材料，我们希望过热度和过冷度越小越好。
2.相变焓及储能密度相变焓就是在该相变前后物质的焓变化的多少，表明了该种物质的物相变化对能量储存能力的大小。
相变蓄热材料
1 文献综述1.1 相变蓄热材料1.1.1相变蓄热材料的研究背景随着全球能源形势的日益紧张，节能与环保受到世界各国越来越多的重视。
但是由于能源的供给与需求具有较强的时间性和空间性，在许多能源利用系统中(如太阳能系统、建筑物空调和采暖系统、冷热电联产系统、余热废热利用系统等)存在着供能和耗能之间的不协调性(失配)，从而造成了能量利用的不合理性和大量浪费。
例如：在不需要热时，却有大量热的产生，有时候供应的热却有很大一部分作为余热被损失掉，这些都需要一种类似于储水池储水一样的物质把热量储存起来，需要时再释放出来，这样的物质称为热能储存材料(蓄热材料)。
人们对蓄热材料，特别是相变蓄热材料的认识和研究是近几十年的事情。
二十世纪二十年代以来，特别是七十年代能源危机的影响，相变蓄热的基础和应用技术研究在发达国家迅速崛起，并得到不断的发展，日益成为受人重视的新材料。
在太阳能利用、电力的“削峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑采暖与空调的节能领域具有广泛的应用前景，近年来已成为世界范围的研究热点。
相变储能材料作为储能技术的基础，在国内外得到了极大的发展。
1.1.2 相变蓄热材料的分类1.1.2.1根据蓄热材料的化学组成分类(1) 无机相变材料主要包括结晶水合盐、熔融盐、金属或合金。
结晶水合盐通常是中、低温相变蓄能材料中重要的一类，价格便宜，体积蓄热密度大，熔解热大，熔点固定，热导率比有机相变材料大，一般呈中性，且工作温度跨度比较大，更重要的是可在高温下进行蓄热。
例如KNO3-NaNO3熔盐、K2CO3-Na2CO3熔盐、CaCl2·6H2O、Na2HPO4·12H2O、Na2CO3·10H2O、Na2SO4·5H2O等[1]。
但其在使用过程中会出现过冷、相分离等不利因素，严重影响水合盐的广泛应用[2-3]。
(2) 有机相变材料主要包括石蜡, 脂肪酸、某些高级脂肪烃、醇、羧酸及盐，包括石蜡类、非石蜡类、某些聚合物等。
相变储能材料
相变储能材料1建筑用相变储能复合材料及其制备方法本发明为一种建筑用相变储能复合材料。
它以石膏、水泥等气硬性或水硬性胶凝材料为基体，其中分散有膨胀粘土等多孔材料集料，多孔材料集料中储存有石蜡或、硬脂酸丁酯等有机相变材料。
本发明先采用真空浸渗法制得相变储能集料，再用建筑材料的通用方法制得相变储能复合材料。
本发明材料来源广泛、成本低廉，储能耐久性好，适用范围广。
2利用热容－相变热储热的人体温热器内装原料配方本发明公开了一种便携式温热取暖器的储能放能原料的配方，该配方具有加热时利用热容和相变热储能，使用时放出所储热量的特征，储能材料的成份主要是碱金属或碱土金属无机盐水合物以及少量的无机盐和聚丙烯酸，混合均匀。
该配方原料易得；能反复加热使用；价格低；加热方式简便；使用时无刺激气味，特别适合于手部取暖或人体一些疾患部位的局部保暖。
3有机－无机纳米复合相变储能材料的制备方法本发明是有机一无机纳米复合相变储能材料的制备方法，其第一步：把季铵盐、浓盐酸、水混合加热溶解；第二步：层状硅酸盐的改性，把层状硅酸盐、溶解的季铵盐、水混合并加热搅拌反应１０～１４小时抽滤，并用热水洗涤后风干并真空干燥；第三步：把有机相变材料、NaHCO3、水混合加热，使固相物全溶；第四步：把溶解的有机相变材料、改性层状硅酸盐、水混合，在８０～９０℃温度下高速搅拌，反应１４～１８小时抽滤，用热水洗涤至不含季铵盐为止，再真空干燥制得有机—无机纳米复合相变储能材料。
用本发明制得的材料导热系数大、成本低、易成型、抗机械应力好、能实现空气、水等与相变材料间的直接接触换热。
4 梳状固固相变材料及其制法本发明涉及一种热塑性固固相变贮能材料的材料特性和制备方法。
$该材料通过可逆的固固相变实现储能或释能，其相变焓较大，相变点在常温范围内并且可调，性能稳定，材料在相变前后都保持很好的固体状态，它具有很好的机械强度，并且可以通过溶解或熔融来纺丝或塑造成任意形状。
相变储能材料
相变储能材料的研究摘要：相变储能材料对于能源的开发和合理利用具有重要的意义，在太阳能利用及工业余热回收方面有显著的优点。
综述了固—固相变，固—液相变储能材料的特性及应用，及它们的优缺点。
探讨了这方面的发展方向，展望了储能技术市场化应用的前景。
关键词：相变材料储能固—固相变固—液相变引言：今年来，相变储能材料成为了国内外研究的热点，相变储能技术可以解决能量问题，能提高能源的利用率。
相变储能材料是指在其物相的变化中可以从环境中吸收或放出热量，从而达到储能和释放能量的目的。
利用此性质，可以在太阳能，工业余热，电力的“移峰填谷”与民用的建筑及空调的节能领域制造出各种提高能源利用率的设施。
同时由于在相变的过程中，温度的几乎恒定，因此也可以用于调节周围环境的温度，并且可以反复使用。
由于相变材料的应用十分广泛，它已成为人们日益重视的新型材料。
相变储能材料根据相变形式、相变过程主要分为固—固相变、固—液相变储能材料。
按相变温度范围分为高温、中温、低温储能材料。
通常相变储能材料是由多组分组成的，包括主储热剂，变相点调整剂、防过冷剂、防相分离剂、相变促进剂等。
固—固相变储能材料目前开发的固—固相变储能材料中，多元醇在实际应用中较多。
这类相变材料主要有PE、PG、NPG等。
低温时他们具有高对称的层状体心结构，同层分子以范德华力连接，层与层直接由—OH形成氢键连接，当达到固—固相变时，将变为低对称的面心结构，同时氢键会发生断裂，分子发生由晶态变为无定形态的转变，放出氢键的能量。
若温度继续升高，则转化为液态，但是要发生固—液相变所须温度很高，所以发生固—固相变后仍温度仍有很高的上升幅度而不至于发生固—液相变。
所以在储热的过程中体积变化很小，对封装的技术要求不是很高，固—固相变的热较大，大小与分子中含的羟基数目有关，分子中的羟基数目越多，则相变过程中的焓变越大。
几种多元醇的相变温度和相变热见下表：表1名称分子中羟基数目相变温度/℃相变焓J/g 熔点/℃PE PG NPG 4321888143323193131260198126多元醇的相变温度较大，所以限制了其使用性，只有增大相变稳定范围，满足各种情况下对储热温度的要求才能让其有是用性。
相变蓄能材料
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。
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 合相变蓄能材 料
相变蓄能材料
相变储能材料相变过程一般是等温或近似等温过程，相变过程中伴有能量的吸收或释放，这部分能量称为相变潜热,利用相变过程的这一特点开发了许多相变储能材料。
与显热储能材料相比，潜热储能材料不仅能量密度较高,而且所用装置简单、体积小、设计灵活、使用方便且易于管理。
另外,它还有一个很大的优点，即这类材料在相变储能过程中，材料近似恒温，可以以此来控制体系的温度。
利用储能材料储能是提高能源利用效率和保护环境的重要手段之一,可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,在能源、航天、军事农业、建筑、化工、冶金等领域展示出十分广泛和重要的应用前景，储热材料的研究目前已成为世界范围内的研究热点。
相变储能材料的相变形式一般可分为四类:固—固相变、固—液相变、液—气相变和固—气相变。
由于后两种相变过程中有大量气体，相变物质的体积变化很大,因此,尽管这两类相变过程中的相变潜热很大,但在实际应用中很少被选用。
与此相反,固—固相变由于体积变化小,对容器要求低（容器密封性、强度无需很高) ,往往是实际应用中希望采用的相变类型。
有时为了应用需要,几种相变类型可同时采用。
相变储能材料按相变温度的范围分为高温(大于250 ℃) 中温( 100～250 ℃)和低温( 小于100 ℃) 储能材料; 按材料的组成成分又可分为无机类、有机类(包括高分子类) 及无机、有机复合相变储能材料。
相变材料是由多成份构成的,包括主储热剂、相变点调整剂、防过冷剂、防相分离剂、相变促进剂等组成。
1、相变储能材料的机理相变材料从液态向固态转变时，要经历物理状态的变化。
在这两种相变过程中，材料要从环境中吸热，反之，向环境放热。
在物理状态发生变化时可储存或释放的能量称为相变热，发生相变的温度范围很窄。
物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变。
大量相变热转移到环境中时，产生了一个宽的温度平台。
该温度平台的出现，体了恒温时间的延长，并可与显热和绝缘材料区分开（绝缘材料只提供热温度变化梯度）。
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北京同方辰源科技发展中心
相变储能材料项目
2011年10月北京
一、项目背景与投资方简介
背景——能源危机
能源是人类赖以生存的五大要素之一，随着我国经济的飞速发展，我国的能源消费已经位居世界第二，能源紧飞速发展我国的能源消费已经位居世界第二能源紧
张的状况日益突出，节能是当前我国经济和社会发展的
项极为紧迫的任务，为缓解能源瓶颈制约，促进经济一项极为紧迫的任务，为缓解能源瓶颈制约，促进经济社会可持续发展，节能问题已经明确列入我国的”十一.
五”规划。
根据国家“十一五”规划: 单位国内生产总
值能耗要降低20％。
其中，建筑、工业、交通三领域并
列，成为我国能源的三大“耗能大户”。
料节革命建筑材料节能的一场革命
国内建筑能耗节省是耗能节省的重中之重
建筑能耗占全社会能耗的30%
根据国家建筑节能总目标到
根据国家建筑节能总目标，到2010年建筑节能应达到50％的节能标准。
建筑能耗主要包括建造能耗生活能耗采暖空调能 建筑能耗主要包括建造能耗、生活能耗、采暖空调能
耗等，其中最主要的是采暖空调能耗，占55%，这也
是最具节能的关键环节
我国现在每年新建房屋20亿平方米，其中90%以上是高能耗建筑。
而对于现有的建筑，高达430亿平方米，其中只有5%采取了提高能源利用效率的措施，且技术也比较落后。
平均下来，我国单位建筑面积采暖能耗为发达国家的3倍以上
倍上
我国建筑能耗的特点——总量大，墙体占比多
夏季空调用量大：自1997年以来，中国每年发电量按5-8%的速度增长，工业用电量每年减少17.9%。
由于空调耗电大、使用集
179%
中，有些城市的空调负荷甚至占到尖峰负荷的50%以上。
上海、北京、济南、武汉、广州等普遍存在夏季缺电现象。
冬季采暖能耗高中国的东北华北和西北等地区城镇的建筑 冬季采暖能耗高：中国的东北、华北和西北等地区，城镇的建筑
面积约占全国的50%，年采暖用能约1.3亿吨标准煤，占该地区全社会总能耗的21.4%。
而在一些严寒地区，城镇建筑能耗已经占到当地全社会总能耗
通过墙体造成的能耗约占建筑总能耗的50%以上。
墙体保温技术现状
外墙保温：将保温层置于建筑物外侧，减少自然温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响，使主体结构得湿度紫外线等对主体结构的影响使主体结构得
到保护。
这种保温方式可提高墙体的保温隔热性能，
还可增加室内的热稳定性（室内温度波动幅度有一定还可增加室内的热稳定性（室内温度波动幅度有定幅度降低），提高了墙体防潮性，能创造较好的舒适的室内居住环境。
由于我国现有的居住建筑以砖混结构为主，结构厚重，热容量大，在采用外墙保温时，建筑热稳定性良好，房屋冬暖夏凉，居住舒适，因而受到广大居民和开发商的欢迎。
受到广大居民和开发商的欢迎
墙体保温技术现状
内墙保温：保温层置于建筑物墙体的内侧，主要用于建筑装修。
其优点在于施工方便，对保建筑装修其优点在施方便保
温材料的防水和耐候（自然气候条件）要求不
高但是室内装修饰面容易出裂不适高。
但是，室内装修饰面容易出现开裂，不适合在墙面上吊挂饰物；在楼板、梁柱的某些部位会出现热导短路或冷桥（保温材料所不及的位会出现热导短路或冷桥保温材料所不的部位，室内大量热量从这里跑掉），不仅造成大量能耗，还会产生结露。
大量能耗还会产生结露
墙体保温技术现状
夹心保温：其保温材料夹在墙体中间，墙体构造复杂，同时仍存在冷桥现象。
目前市场上的保温材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料、在冷桥现象目前市场上的保温材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料
水泥聚苯板、硅酸盐复合绝热砂浆、承重空心砌块、加气砌块、
小型空心砌块、粉煤灰砌块、聚苯乙烯夹心板，发泡玻璃砖、空
心玻璃砖（非承重）和聚氨酯、建筑隔热保温涂料、隔热膜等。
心玻璃砖（非承重）和聚氨酯建筑隔热保温涂料隔热膜等
而居民建筑的墙体结构基本上是最外面一层为木质或塑料质的墙
板，然后是一层硬质的泡沫塑料，里面就是墙的标准主体、木框
结构等。
在木框之间铺贴高热阻值的玻璃棉保温毡或矿物棉保温结构等在木框之间铺贴高热阻值的玻璃棉保温毡或矿物棉保温毡等，然后在木框上钉上石膏板，这样基本上可以控制墙体的热传导值在0.35～0.50W/m2·k范围。
另外一种典型墙体的结构是在空心砌块或空心砌筑好的墙体的空腔中，用压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到空腔中，填充密实，同样能起到很好的保温作用。
各国墙体保温标准比较
相变材料
相变材料(Phase Change Materials, PCMs)，又叫潜热储能材料(Latent Thermal Energy Storage Materials, LTESM)是指物质发生(Latent Thermal Energy Storage Materials LTESM)
相变时能够吸收或放出热量而该物质本身温度不变或变化不大的
一种材料。
该类材料在温度高于相变点熔化时吸收热量(吸热过程)；相反，当温度下降时，低于相变点时发生逆向相变结晶(放相反当温度下降时低于相变点时发生逆向相变结晶
热过程)，具有能量储存/释放和控制温度恒定功能。
相变材料储能值高
显著降低室内温度的波动幅度，最大程度
上做到“冬天不冷、
夏天不热”
适用面宽可用于墙 适用面宽，可用于墙
体、墙板、地板以及
家具材料等各种场合
技术国内领先
本项目在坚实的高分子科学与材料研究基础上，提出了新的相变微胶囊制备技术，项目完成提新的相变微胶囊制备技术项完成
后将突破成本和技术瓶颈，打破国外的技术垄
断，开发系列有机相变储能微胶囊，具有可调断发系列有机相变储能微胶囊具有
相变工作温度和高相变热容量；技术上具有自主知识产权，可大规模生产。
主知识产权可大规模生产
发明内容
中科院化学所开发的相变微胶囊以有机烷烃类蜡为芯材，以交联高分子为壳层，保证了其高的力学性能和材以交联高分子为壳层保证了其高的力学性能和
热学稳定性，尤其保证其与其它材料复合的界面问题
；制备的微胶囊应密闭性好，芯材不泄漏；微胶囊具
有良好的冷热循环稳定性。
可在水和溶剂中稳定分散
；也可提供粉体，并且能再分散，体系无有机溶剂，
无味环保。
相变微胶囊应能满足不同领域的要求，具
有诱人的应用前景。
最重要的，产品价格应大大低于BASF公司的市场价格，具有市场优势。
公司的市场价格具有市场优势
首席科学家
杨振忠
中国科学院化学研究所研究员 中国化学会秘书长
中科院化学所副所长党委副书 中科院化学所副所长、党委副书
记，中科院化学所高分子物理与化学实验室主任
研究领域：复合结构功能材料、功能表面材料多孔材料复杂功能表面材料、多孔材料、复杂
胶体等。
技术指标（简）
相变储能微胶囊复合水泥和涂料的建筑材料模块的样板房模拟，对于实用面积平米的房间，假设房间高度，经计算室内墙壁面积为平1003m120
米，棚壁面积为100平米，设计在墙壁与棚壁的水泥基质层和涂料层中混
入30＃相变蜡的储能微胶囊产品，即微胶囊覆盖的总面积为220平米。
以水泥砂浆料中预混入20%微胶囊和水基涂料中预混入10%微胶囊来用
于室内建筑时，即建筑完毕后内墙水泥基体中微胶囊实际含量为19.0%
、内墙涂料层中微胶囊实际用量为14.9%，此时，若以水泥基质层厚度10mm和涂料层厚度1mm来计算，整个房间相变储能微胶囊的实际用量为400kg，成本不足2万元，其一次完全相变过程(熔融或结晶)的相变潜热为83868kJ，该能量相当于23.3度电能产生的热量，按居民电价0.5元/度算，每天节省12元，一年节省2100元；所节省冷暖器械成本更多。
按4kg/平米计算，保温成本在160元/平米。
拟成立公司情况
注册资本：1000～5000万元（2000吨～3万吨产能）产值5～15亿元利税15～5亿元
产值5～15亿元，利税1.5～5亿元
企业注册类型：有限责任公司
简介：专注相变储能材料及上下游产品的生产和销售
公司股权、组织结构
中科院化学所及技术团队
管理/运营团队投资方35%20%45%
相变储能技术开发有限公司
制造研发
综合运营部技术部市场部
管理部
产品中试和应用概况
已经在北方建材、上海世博会中国馆等各地试用，北京昌平设有样板房，可以随时参观
廊坊建设有中试基地，实现相变储能微胶囊的中试（300吨/年）
节能办公楼和车间
电镜下的成果
合成材料
技术指标（暂保密）
生产流程示意图（暂时保密）
公司技术优势
相变储能材料所在的高端建筑材料工业是典型的技术、资本密集行业，目前技术仅掌握在几个大公司手中；
集行业目前技术仅掌握在几个大公司手中
中科院化学所于2008年初开始此材料生产工艺的研究工作，并得有自产权的
取得具有自主知识产权的工艺；
掌握工艺规律，可控制产品的各方面参数;
衷心感谢各位领导的
支持与关心！。