硫酸鋁銨相變儲(chǔ)能材料實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、以儲(chǔ)能材料為介質(zhì)的儲(chǔ)能技術(shù)能夠完成對(duì)能量的儲(chǔ)存和釋放，解決熱能的需求與供給的不匹配問題，緩解能源與環(huán)境污染之間的諸多矛盾。相變材料具有儲(chǔ)熱能力強(qiáng)、蓄放熱過程近似等溫、過程易控制等優(yōu)點(diǎn)。 硫酸鋁銨是一種用于低溫領(lǐng)域的無機(jī)水合鹽類相變蓄熱材料，其熔點(diǎn)為93.95℃，相變潛熱為269kJ/kg，導(dǎo)熱系數(shù)為0.55W/m.K。該材料相變溫度較高，儲(chǔ)熱密度大，蓄熱性能穩(wěn)定，相變過程無明顯相分離現(xiàn)象，但其過冷度較大，嚴(yán)重影響了該材料在實(shí)際中

2、的應(yīng)用。 本課題在理論方面通過分析相變蓄熱材料的結(jié)晶機(jī)理，研究存在過冷度的原因及影響過冷度大小的因素，總結(jié)出了減小硫酸鋁銨過冷度的有效途徑。并利用添加成核劑的方法對(duì)硫酸鋁銨相變蓄熱材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究：在可能有效的添加劑中通過篩選實(shí)驗(yàn)確定有效的添加劑，并實(shí)驗(yàn)測(cè)定最佳添加劑含量，有效解決硫酸鋁銨的過冷問題；同時(shí)，本課題還通過DSC測(cè)試對(duì)硫酸鋁銨多次熔融——結(jié)晶循環(huán)后的相變潛熱變化進(jìn)行了測(cè)定，驗(yàn)證其性能穩(wěn)定性和使用重復(fù)性。 本

3、文通過大量的成核劑實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證最有效的成核劑配方為氟化鈣CaF<,2>1.8％+活性炭粉0.3％+去離子水6％，它可以使蓄熱體系可以保持較好的蓄熱性能，過冷度控制在2～4℃；冷卻環(huán)境實(shí)驗(yàn)證明，無論在空氣中還是恒溫水浴中，隨著環(huán)境溫度的降低，蓄熱材料放熱時(shí)與環(huán)境溫差加大，蓄熱材料放冷速率加快，過冷度隨之增大；與本課題在過冷度方面的成果相比，DSC測(cè)試結(jié)果不甚理想。蓄熱材料在經(jīng)歷60次循環(huán)后相變潛熱呈現(xiàn)較大的衰減趨勢(shì)，衰減原因和改進(jìn)方向有待進(jìn)一