有机相变储热材料的研究进展_王毅.pdf

66材料导报A:综述篇2011年2月(上)第25卷第2期

有机相变储热材料的研究进展*

王毅1,2,3,夏天东1,2,冯辉霞3

(1兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,兰州730050;2兰州理工大学有色金属合金及加工
教育部重点实验室,兰州730050;3兰州理工大学石油化工学院,兰州730050)

摘要概括和评述了有机相变储热材料和有机复合相变储热材料应用于热能储存的研究进展,讨论了各类材
料的优缺点。指出,有机复合相变储热材料是今后有机相变材料重点发展的方向,提高传热能力、建立适当的储热模
型、加强使用性能及相变材料和载体之间相互作用等的研究是有机复合储热材料今后应重点解决的问题。
关键词相变材料相变参数热能存储微胶囊

ResearchandDevelopmentofHeatStorageUsingOrganicPhaseChangeMaterials
WANGYi1,2,3,XIATiandong1,2,FENGHuiXia3

(1StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNonferrousMetalMaterials,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050;
2KeyLaboratoryofNonferrousMetalAlloysofMinistryofEducation,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050;
3CollegeofPetrochemicalTechnology,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050)

AbstractRecentliteraturesinthefieldofheatstorageusingorganicphasechangematerials,whicharedivided
intoorganicphasechangematerialsandcompositephasechangematerialstwocategories,arereviewedandtheirad
vantagesanddisadvantagesareanalyzed.ItispointedoutthatthecompositePCMsarethefurtherdevelopmentdirec
tionandmanyissuessuchashowtoimprovetheheatcapacity,establishthemodelofheatstorageandstrengthenthe
researchontheuseperformanceandthereactionbetweenmatrixandPCMs,shouldbefocusedon.
Keywordsphasechangematerials,phasechangeparameters,thermalenergystorage,microcapsule

储热技术是解决和缓解热能在时间、空间、强度及地点Ms,按相变形式分为固固PCMs、固液PCMs、液气PCMs
上转换和供需不匹配,提高能源利用率和保护环境的有效方和固气PCMs等4类。液气PCMs和固气PCMs在相变
式。潜热储热技术(Latentheatstorage,LHS)利用相变材过程中产生大量气体而使其在实际应用中受到限制,固液相
料(Phasechangematerials,PCMs)的相变潜热来实现能量变储热材料和固固相变储热材料因不存在此类缺陷而应用
的贮存和利用,具有储热密度高、储热放热近似恒温、相变温较为普遍[4]。
度范围宽和易于控制的优点,可广泛应用于太阳能热利用、相变温度、相变焓和热稳定性是有机PCMs重要的物性
航空航天、电力的移峰填谷、废热和余热的回收利用以及参数。相变温度和相变焓通常采用差示扫描量热仪(Diffe
工业与民用建筑采暖与空调节能等领域,是目前众多储能技rentialscanningcalorimeter,DSC)来研究,但采用DSC测量
术中的研究热点[1-3],。相变温度和相变焓时只有在较低的加热速率下才有可靠的
大量的有机材料、无机材料和共晶混合物因其特有的熔结果。原料的纯度和生产厂家也是影响其相变温度和相变
解温度和潜热储存能力而被定义为PCMs。已知的PCMs几焓的重要因素。S.D.Sharma等[5]研究发现相变物质中的
乎可以满足任何温度范围的使用需求,但无机相变材料因腐杂质含量及生产厂家不同,得到的物性数据相差显著,尤其
蚀性、过冷严重和相分离等缺陷而限制了应