硫酸鋁銨相變儲(chǔ)能材料實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、以?xún)?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(wèn)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(guò)程近似等溫、過(guò)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(wú)機(jī)水合鹽類(lèi)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(guò)程無(wú)明顯相分離現(xiàn)象,但其過(guò)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(guò)分析相變蓄熱材料的結(jié)晶機(jī)理,研究存在過(guò)冷度的原因及影響過(guò)冷度大小的因素,總結(jié)出了減小硫酸鋁銨過(guò)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(guò)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(guò)冷問(wèn)題;同時(shí),本課題還通過(guò)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(guò)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(guò)冷度控制在2~4℃;冷卻環(huán)境實(shí)驗(yàn)證明,無(wú)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(guò)冷度隨之增大;與本課題在過(guò)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

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