科技成果-相變儲能材料

1、科技成果一一相變儲能材料項(xiàng)目簡介相變儲能材料(Phase Change Materials, PCMs)是一類利用在某 一特定溫度下發(fā)生物理相態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)能量的存儲和釋放的儲能材 料，一般有固-液、液-氣和固-固相變?nèi)N形式。目前固-液相變儲能 材料的研究和應(yīng)用最為廣泛，其工作原理為：當(dāng)環(huán)境溫度高于相變溫 度時，材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)并吸收熱量；而當(dāng)環(huán)境溫度低于相變點(diǎn) 時，材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)釋放熱量，從而維持環(huán)境溫度在適宜水平。 在相變過程中材料吸收或釋放的熱量，是材料單一相態(tài)溫度變化時吸 收或釋放熱量的幾十倍甚至幾百倍。相變儲能材料儲能原理應(yīng)用范圍相變儲能材料響應(yīng)溫度變化所吸收和釋放的是熱能

2、，在能源高效 利用和節(jié)能保溫領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。如在建筑節(jié)能、太陽能利 用、電力調(diào)峰、可再生能源消納、工業(yè)余熱回收、紡織品、冷鏈運(yùn)輸、 醫(yī)療健康等方面擁有廣闊的市場前景。項(xiàng)目階段目前主要的有機(jī)相變儲能材料產(chǎn)品來源于石油工業(yè)的副產(chǎn)物，具 有毒性，同時因其不會被生物降解，所以會持續(xù)產(chǎn)生污染。研發(fā)團(tuán)隊(duì) 以國家“973”計(jì)劃一一“節(jié)能領(lǐng)域納米材料機(jī)敏特性關(guān)鍵科學(xué)問題 研究”課題的研究成果為基礎(chǔ)，制備出基于天然可再生油脂的相變儲 能材料，具有綠色無毒、可降解、儲能密度高等優(yōu)點(diǎn)。通過對相變儲 能材料進(jìn)行功能化處理，使其進(jìn)一步具備了高光熱轉(zhuǎn)換效率及良好的 儲熱特性，可高效利用太陽能及環(huán)境余熱。知識產(chǎn)權(quán)已

3、申請相關(guān)專利。調(diào)配出的不同溫度的相變材料合作方式可根據(jù)實(shí)際情況研制具有不同相變溫度的相變儲能材料，滿足 各類需求。完成建筑用相變儲能材料產(chǎn)品的中試生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了相變儲能產(chǎn) 品的規(guī)?；苽?，如相變儲能地板產(chǎn)品、相變儲能板材產(chǎn)品、相變儲 能粉體（60-80目）與顆粒產(chǎn)品（5-8mm）等。其中，地板和板材產(chǎn) 品可用于室內(nèi)裝修，粉體和顆粒產(chǎn)品可作為其他建材，如涂料、砂漿、 水泥、混凝土等的添加物。將制備的相變儲能板材應(yīng)用于實(shí)際建筑中，取得了很好的控溫 節(jié)能效果：在北京冬季時，白天室內(nèi)最多可少升溫6-7r，且溫度峰 值延后近2小時；夜晚溫度降低時間最多可延遲近6小時（以降至 18C為限），有效減小了室內(nèi)溫度波動，并減少約18%的采暖電能能 耗。研制了一套相變蓄熱供暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將谷電期間的電能轉(zhuǎn) 化為熱能并存儲于相變儲能材料內(nèi)，在非谷電期間則利用所存儲的熱 能實(shí)現(xiàn)用戶供暖。該系統(tǒng)有助于電力系統(tǒng)的蓄熱調(diào)峰，也可有效降低 終端用戶的采暖成本，同時還具有體積小、效率高、節(jié)能環(huán)保、無噪 音、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)實(shí)際的供暖試驗(yàn)結(jié)果表明，峰