用于储存自然冷能的相变材料制备及蓄冷特性

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1、第38卷第9期化学工程Vo1．38No．92010年9月CHEMICALENGINEERINGfCHINA)Sep．2010用于储存自然冷能的相变材料制备及蓄冷特性施敏敏，章学来(上海海事大学蓄冷技术研究所，上海200135)摘要：自然冷能作为新能源中的一种，清洁无污染且资源丰富，其开发利用的前景广阔。然而自然冷能的温差较小且很难直接利用，需要通过一个特殊的系统装置储存，而其核心部分是相变储能材料的制备。文中选取CaC1：·6HO为主料，通过实验的方法研制了一种相变温度为29℃左右适合储存自然冷能的相变材料，得到20gCaC1：·6H2

2、O+质量分数2％SrC1：·6H：O+1g羧甲基纤维素钠的蓄热体系比较稳定，其过冷度为1．8℃且无明显相分离现象。同时还采用了参比温度曲线法对该材料的相变潜热进行了测算，其相变潜热为144kJ／kg。关键词：自然冷能；相变材料；CaC1·6H：O；过冷度；相分离；相变潜热；参比温度曲线法中图分类号：TK02文献标识码：A文章编号：1005-9954(2010)09-0082-04Preparationofphase·changematerialfornaturalcoolenergystorageanditscharacteristic

3、sSHIMin-min，ZHANGXue-lai(ColdStorageTechnologyInstitute，ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai200135，China)Abstract：Asonekindofthenewenergy，naturalcoolenergyisclean，non—pollutingandabundantinresources，withawideprospectindevelopmentandutilization．Butitcantbeuseddirectlydueto

4、itssmalltemperaturedifference，anditneedsaspecialsystemapparatuswhosecoreportionisthephase—changematerial(PCM)．WithCaCl2·6H2Oasthemainmaterial，PCMfornaturalcool-energystoragewaspreparedthroughtheexperimentalmethodwithphase-changetemperatureabout29℃，andthestoragesystemwith

5、20gCaCl2·6H2O+massfraction2％SrC12·6H20+lgsodiumcarboxymethylcellulosewasstable．Thesuper—coolingdegreeis1．8℃withoutobviousphaseseparation．Thephase—changelatentheatofsuchmaterialwasmeasuredwiththeT—historymethod，andthelatentheatis144kJ／kg．Keywords：naturalcoolenergy；phase—c

6、hangematerial；CaC12·6H2O；super—coolingdegree；phaseseparation；latentheatofphasechange：T-historymeth0d在新能源的开发利用过程中，如何协调其供求存自然冷能的相变材料。矛盾、调节能源转化和利用效率已经成为了关键问题。自然冷能是指常温环境中，自然存在的低温差1CaC12·6H2O相变材料剖低温热能。由于大自然维持环境温度的能力无限CaC1·6HO具有比较适合人体环境的相变温度大，是一种潜在的低品位能源。我国大部分处于大(29oC左右)，较高的溶解

7、热(190kJ／kg)和良好的导热陆性气候区，气温的昼夜变化与季节变化都很大，比性，化学稳定性好，价格低廉易得，安全无毒。图l为水起低平原海洋气候区，自然冷能的潜力要大得和caa的相图，在水里添加CaC1可以降低溶液的凝多口]。因为自然温差较小，储存自然冷能十分困固点直到水的共晶点。当CaC1的质量分数超过30％难，所以需要特殊的系统装置，而制取相应的相变储时，形成了CaC1·6HO。该水合盐的溶解度随着温度能材料是整个系统中的关键之处。本文以CaC1·的提高而提高。当温度在29℃左右时，该水合盐分解6HO为相变材料的主料，通过实验制取

8、一种适合储成CaC1·4H20，如反应方程式(1)所示：基金项目：上海海事大学科研基金项目(2008469)；上海海事大学研究生创新基金项目(yc2009027)；上海市重点学科(J50603)作者简介：施