利用相变储能材料的热能储存技术及其应用

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1、.利用相变储能材料的热能储存技术及其应用摘要:由于相变储能材料具有储能密度高、储能放能近似等温、过程易控制等特点,因此,采用相变储能材料的热能储存技术是提高热能转化和回收利用效率的重要途径,也是储存可再生能源的有效方式之一。鉴于可供选用的相变储能材料种类多、相变温度范围大,使其在许多工程应用中具有较大的吸引力,简要介绍了利用相变储能材料的热能储存技术及其在工程中的多种应用。关键词:相变储能材料;热能储存技术;工程应用Applicationsofthermalenergystoragetechniqueswithphasechangestoragemat

2、erialsAbstract:Thermalenergystoragetechniquewithphasechangestoragematerialsisanimportantapproachofenhancingtheefficiencyofthermalenergytranslationandrecoveryutilization,andoneoftheefficientwaysofstoringreproducibleenergybecauseoftheircharacteristicssuchashigherenergystoragecapac

3、ity,isothermalenergystorageordischargeandeasieroperationcontrol.Therearemanykindsofphasechangestoragematerialsthatmeltandsolidifyatawiderangeoftemperatures,whichmakesthemattractiveinalotofengineeringapplications.Thisarticlepresentsanoverviewofthermalenergystoragetechniquesandthe

4、irapplicationsinengineering.Keywords:phasechangestoragematerials;thermalenergystoragetechnique;engineeringapplication一．引言近年来，当今社会能源短缺及环境污染成为我们所面临的重要难题。开发利用可再生能源对节能和环保具有重要的现实意义。开发新能源提高能源利用率已成为工业发展的重要课题。因此，相变储能材料（phasechange...material）成为国内外能源利用和材料科学方面的研究热点。相变储能技术可以解决能量供求在时间和空间上不匹

5、配矛盾，也就是可以在能量多时可以储能，在需要时释放出来，从而提高能源利用率。一些发达国家在推广应用相对比较成熟的储能技术和储能材料，以期待不断提高技术性、经济性和可靠性。我国也在这方面进行了积极的研究[1-3]。相变储能材料是指在其物相变化过程中，可以从环境中吸收热（冷）量或向环境放出热（冷）量，从而达到能量储存和释放的目的。利用此特性不仅可以制造出各种提高能源利用率的设施，同时由于其相变温度近似恒定，可以用来调整控制周围环境的温度，并且可以多次重复使用。在中国建筑能耗的比例正在逐年增加，国外已达到40%以上，我国也达到30%左右，而且还有逐年增加的趋

6、势，这也就为建筑节能留出了很大的空间。建筑节能已成为继交通节能、工业节能之后的第三大领域。按照新节能法的要求，我国的建筑节能指标从50%提高到65%，并要兼顾冬季供暖与夏季空调的能源平衡。在众多的节能方法中，近年来新出现的相变储能材料，逐渐成为建筑节能的新宠。相变储能建筑材料可用普通建材的通用设备进行加工，使其兼备普通建材和相变储能材料两者的特点，在施工过程中能够和其他传统建筑材料同时施工，不需要特殊的知识和技能来安装使用相变储能建筑材料；在使用过程中，不需要消耗现有的能源，在经济效益上具有竞争性。但相变储能节能技术还是一项新的节能技术，在国外也只处于

7、中试用阶段，我国还只处于研究开发和小试阶段，离全面推广应用还有一段路要走。二．相变储能材料介绍相变储能原理相变储能材料的英文全称为PhaseChangeMaterials，简称为PCM。相变储能材料是指在一定的温度范围内，利用材料本身相态或结构变化，向环境自动吸收或释放潜热，从而达到调控环境温度的一类物质。具体相变过程为：当环境温度高于相变温度时，材料吸收并储存热量，以降低环境温度；当环境温度低于相变温度时，材料释放储存的热量，以提高环境温度。...由于相变储能材料具有在相变过程中将热量以潜热的形式储存于自身或释放给环境的性能，因而通过恰当的设计将相变

8、材料引入建筑材料中，可以使室外温度和热流波动的影响被削弱，把室内温度控制在舒适的范围内。利用此