相变材料储能胶囊的制备与表征+文献综述(2)
4 实验结果分析 23
4.1 相变材料微胶囊的生成 23
4.2 相变材料微胶囊的粒径 24
4.3 相变材料微胶囊的性能 26
5 结论 29
致 谢 30
参考文献 30
1. 绪论
目前，全球能源危机仍在加剧，石油、天然气等传统能源的需求量每年都在增加，但是可再生能源的替代性却迟迟无法实现。根据住房与城乡建设部科技司的相关研究表明，伴随着城市化进程的日益发展和人民生活品质的不断提高，我国建筑耗能比例将达到35%左右。建筑耗能将成为经济发展的沉重负担。降低建筑能耗，节约能源已成为亟需解决的问题。研究并开发新型建筑节能材料是提高能源利用效率，保护环境，促进经济可持续发展的重要途径。而相变储能建筑材料作为一类特殊的建筑功能性材料，不但具备传统建筑材料的功能，而且可以有效降低建筑能耗，在节能、储能方面都有着良好的应用前景，是当今绿色建筑研究的新热点，应用前景广阔。
20世纪70年代的世界能源危机以来,储能技术的基础和应用研究在发达国家迅速崛起,并得到不断发展,现已成为开发新能源、协调能量供求在时间和强度的不匹配、提高能源利用率的重要技术之一,如太阳能的储存利用、电力负荷峰谷的缓解、建筑物的保温系统等都应用到这一关键技术[1]。在储能技术的研究中,储能材料的开发是最为人们所关注的。
1.1 相变材料研究进展
1.1.1 国外研究进展
1.1.2 国内研究现状
1.2 相变材料
相变材料以各种形式存在，种类繁多。美国陶氏化学公司对近两万种的相变材料进行了测试，结果发现仅有1%的相变材料可以进一步研究。
根据相变材料的化学成分，相变材料一般分为无机类、有机类和混合类三种。其中无机类相变材料包括：结晶水合盐，如十水硫酸钠、七水碳酸钠；熔融盐；其他无机相变材料(如水)；金属(包括合金)，如铅、铅-锡合金。有机类相变材料包括：石蜡类，如精炼石蜡、直链烷烃；羧酸类，如硬脂酸、棕榈酸；羧酸酯类，如硬脂酸丁酯；多元醇类，如新戊二醇、三羟甲基乙烷等；正烷醇类，如1-十四醇、1-十八醇；糖醇类，如甘露糖醇、赤藻糖醇；聚醚类，如聚乙二醇、聚丁二醇。混合类是指有机类与无机类相变材料的混合物。
相变材料( Phase Change Material. PCM )在相变过程中能够吸收或释放大量的潜热，可以广泛地应用于热量储存、温度控制、能源利用和材料科学等各个领域。
相变过程一般是一个等温过程活近似等温过程，即发生相变时，物质的温度基本不变或变化很小，这个温度即是相变温度。在外界压力恒定时，纯物质的相变温度是固定的。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。相变过程是一个伴随有较大能量吸收或释放的等温或近似等温过程的特点是其具有广泛应用的原因和基础。
储能材料按储能方式大体可分为:显热储能、潜热储能和化学储能。
显热储能材料有高的热容和热循环稳定性好的优点,但因其在储能过程中温度不断变化、储能密度低、设备体积庞大等因素,限制了它的实际应用[2]。
化学储能是利用可逆化学反应进行储能和释能的,这种储能方式虽然储能密度较大,但技术复杂且使用不便,难以在实际中得到有效的应用。
潜热储能是利用材料在相变时的吸热或放热来储能或释能的,这类材料具有较大的储能密度、储能能力大、温度恒定等优点,因而得到了广泛的研究和应用。如水在结冰或汽化时放出的潜热为334.4J/g,而其显热为4.18J/(g•℃)，熔化1kg冰所吸收的热量是使1kg水升温1℃所需热量的80多倍。这就是说潜热储能技术用少量材料就可以储存大量的能量。在这三种储能材料中潜热储能最具有实际发展前途,也是目前应用最多和最重要的储能方式。
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