相变材料与相变储能技术ppt精选文档课件.ppt
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1、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。相变储能材料相变储能材料沈鸿烈沈鸿烈 教授教授 南京航空航天大学南京航空航天大学 1严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。主要内容1 12 23 34 4概概 述述研究和应用现状研究和应用现
2、状相变储能材料相变储能材料结结 语语2严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第一节 概 述 热能储存是能源科学技术中的重要分支。在能量转换和利用的过程中,常常存在供求之间在时间上和空间上不匹配的矛盾,如电力负荷的峰谷差,太阳能、风能和海洋能的间隙性,工业窑炉的间断运行等。由于储能技术可解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,因而是提高能源利用率的有效手段。3严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制
3、度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。能量储存的方式包括机械能、电磁能、化学能和热能储存等。热能储存又包括显热储存和潜热(相变热)储存,显热储存是利用材料所固有的热容进行的;潜热储存,或称相变储能,它是利用被称为相变材料的物质在物态变化(固液,固固或气液)时,吸收或放出大量潜热而进行的。由于热能储存在工业和民用中用途广泛,因此,在储能技术领域占有极其重要的地位。4严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或
4、突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。相变材料(phase change materials,PCM)或称相变储能材料,它属于能源材料的范畴。广义来说,是指能被利用其在物态变化时所吸收(放出)的大量热能用于能量储存的材料。狭义来说,是指那些在固液相变时,储能密度高,性能稳定,相变温度适合和性价比优良,能够被用于相变储能技术的材料。显然,相变储能(热和冷)技术是以相变储能材料为基础的高新技术,因为它储能密度大且输出的温度和能量相当稳定,所以具有显热储能难于比拟的优点。目前,相变储能技术可作为工业节能系统和高新技术
5、产品开发的基础,用以满足人们对系统和产品的特殊性能及成本的要求。它可以利用电热蓄能(冷和热)来“电力削峰填谷”,也可用于新能源、工业余热利用、新型家用电热电器的开发及航空航天等领域。5严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。我国的能源利用率很低,大约30以上,与发达国家的4050相比,还有较大的距离。我国的环境保护还存在许多问题,因此,研究、掌握和利用一切可行的高新技术,包括相变储能技术来提高我国的能源利用率及改
6、善环境。是我国从事材料与能源工作的科技人员、企事业管理人员和工人的神圣职责,也是我们研究和应用相变储能技术的意义。6严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第二节 相变材料和相变储能技术 的研究和应用现状 自20世纪70年代石油危机后,热能储存技术在工业节能和新能源领域的应用日益受到重视。由于相变储能元件及其构成的储能式换热器的体积小,储能密度大和热惯性小,对它的研究和应用已受到各工业发达国的普遍重视。国际上已召
7、开了多次有关储能技术研究及应用专题会议,在新型储能材料及应用技术上亦取得显著的进展。美、英、法、德、日等国家在储能技术研究及应用上都制定了长期的发展规划。7严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。相变储能材料是基础,因此在相变储能技术领域,首先是研究和开发相变潜热大,性能稳定和性价比高的相变材料。其次是应用,主要涉及储能元件,储能换热器和储能系统的相变传热,相变材料与换热流体的对流耦合换热,材料的腐蚀与防护,系统
8、的设计等方面。除了对传统的无机盐、无机水合盐、有机和金属相变材料进行研究外,近年来,对新相变储能材料的研制,存在从无机到有机、从单一成分到复合材料、从宏观到纳米微胶囊化的趋势,定形相变材料、相变材料的微胶囊化、功能储能流体等及其在建筑、太阳能等领域的应用成为研究的热点。8严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。国外的发展状况:对传统的无机盐、无机水合盐、金属等对传统的无机盐、无机水合盐、金属等相变材料进行了连续和
9、系统的研究和应用相变材料进行了连续和系统的研究和应用从从20世纪世纪70年代起年代起1980年年1989年年美美国国Birchenall等提出采用合金作为相变等提出采用合金作为相变材料,提出了三种典型状态平衡图和二元材料,提出了三种典型状态平衡图和二元合金的熔化熵和熔化潜热的计算方法合金的熔化熵和熔化潜热的计算方法。美国的美国的Telkes对对Na2S0410H2O等等水合盐相变材料做了大量研究工作,水合盐相变材料做了大量研究工作,并建起了世界第一座并建起了世界第一座PCM被动太阳房。被动太阳房。Kedl和和Stoval第一次研究第一次研究制成浸有制成浸有18烷石蜡的相变墙板。烷石蜡的相变墙板
10、。9严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。Neeper对注入了脂肪酸和石蜡相变材料对注入了脂肪酸和石蜡相变材料的石膏墙板的热动态特性进行了测试的石膏墙板的热动态特性进行了测试 1991年年德国利用德国利用Na2SO4SiO2制成高温蓄热砖,制成高温蓄热砖,并建立太阳能中央接收塔的储热系统。并建立太阳能中央接收塔的储热系统。Feldman等采用两种方法制备了相变储能等采用两种方法制备了相变储能石膏板;日本利用不同
11、含石膏板;日本利用不同含Si量的量的AlSi合金合金相变储能材料进行工业余热回收应用研究相变储能材料进行工业余热回收应用研究1995年年2000年年2006年年Hammou等设计了一个含相变材料的等设计了一个含相变材料的混合热能储存系统混合热能储存系统 10严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。国内的发展状况:从从20世纪世纪70年代末年代末1978年年开始开始中国科技大学、华中师范大学、广州能源中国科技大学、
12、华中师范大学、广州能源研究所等单位就开始了对无机盐、无机研究所等单位就开始了对无机盐、无机水合盐、金属等相变材料研究的工作。水合盐、金属等相变材料研究的工作。葛新石等对相变材料的理论和应用做了详细葛新石等对相变材料的理论和应用做了详细的研究工作。阮德水等对典型的无机水合盐的研究工作。阮德水等对典型的无机水合盐Na2SO410H2O等的相图、储存、成核等的相图、储存、成核作用过冷问题、热物性等进行了系统研究。作用过冷问题、热物性等进行了系统研究。西藏太阳能研究示范中心和华中师范大学共西藏太阳能研究示范中心和华中师范大学共同利用西藏盐湖盛产的芒硝、硼砂等无机水同利用西藏盐湖盛产的芒硝、硼砂等无机水
13、合盐类矿产,加入独创的悬浮剂等成功合盐类矿产,加入独创的悬浮剂等成功研究太阳能高密度储热材料。研究太阳能高密度储热材料。11严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。863计划研究将金属相变储能锅炉应用于计划研究将金属相变储能锅炉应用于太阳能热发电太阳能热发电 2008年年开始开始20世纪世纪90年代年代有机相变材料进行研究,包括测试材料的有机相变材料进行研究,包括测试材料的热物理性质、化学稳定性及对环保的影响热物
14、理性质、化学稳定性及对环保的影响等等.石蜡现在常被制成各种定形相变材料、石蜡现在常被制成各种定形相变材料、微胶囊材料、复合相变材料等,用于太阳能微胶囊材料、复合相变材料等,用于太阳能蓄能系统、空调系统的蓄能和建筑节能中蓄能系统、空调系统的蓄能和建筑节能中 20世纪世纪90年代初年代初对对AlSi合金进行研究和应用,华中合金进行研究和应用,华中科技大学黄志光等用于聚光式太阳灶。科技大学黄志光等用于聚光式太阳灶。广州能源研究所和广东工业大学张仁元、广州能源研究所和广东工业大学张仁元、柯秀芳等多年的研究表明,金属具有储能柯秀芳等多年的研究表明,金属具有储能密度大、储热温度高、热稳定性好、导热密度大、
15、储热温度高、热稳定性好、导热系数高、性价比良好等特点,在中高温系数高、性价比良好等特点,在中高温相变储能的应用中具有极大的优势。相变储能的应用中具有极大的优势。12严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第三节 相变储能材料 我们知道,具有合适的相变温度和较大相变潜热的物质,一般情况下均可作为相变储热材料,但实际上必须综合考虑材料的物理和化学稳定性、熔融材料凝固时的过冷度对容器材料的腐蚀性、安全性及价格水平。目前
16、,可应用于相变储热技术的相变储能材料,也就是PCM。我们可以对相变材料进行如下的分类:相变储能材料固固气相变材料气相变材料液液气相变材料气相变材料固固液相变材料液相变材料固固固相变材料固相变材料有机与无机混合相变材料有机与无机混合相变材料有机相变材料有机相变材料金属及其合金相变材料金属及其合金相变材料无机相变材料无机相变材料交联高密度聚乙烯交联高密度聚乙烯多元醇类多元醇类无机盐类无机盐类13严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违
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