貯熱相變材料ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 18:25本頁面
【正文】 為固態(tài)的溫度稱為冰點；物質由固態(tài)開始轉化為液態(tài)的溫度稱為熔點。 兩者不一定相等。 低共熔、共晶混合物 49 ? 蒸汽壓（ vapor pressure） ? 汽液共存，達到平衡狀態(tài)時蒸汽的壓力。 蒸汽壓隨溫度升高而升高。蒸汽壓低沸點高。 ? 吸濕（ hygroscopic） ? 物質吸收并保持環(huán)境中的水分的特性。吸收水分后，物質的一些性質會有所改變。 ? 該物質易溶于水，吸濕與蒸汽壓有關，溶液的蒸汽壓低于純水的蒸汽壓，濃鹽水和稀鹽水，（吸收式制冷） 。 ? 體積膨脹系數 （ coefficient of volume expansion） ? V=V0[1+223。T]， 223。為膨脹系數。 50 ? 過冷（ supercooling） ? 液體被冷卻到熔點以下未形成任何固相的現象叫過冷。 ? 相變材料凝固前的過冷狀態(tài)是物質結構的一種亞穩(wěn)態(tài)。 ? 水的過冷度為 5℃ 到 6℃ 。 ? 過熱 ? 不溶解，不沸騰 51 ? 許多應用廣泛的水合鹽經常遭遇不諧調溶解問題。 這些鹽的溶解度不夠高，不能使鹽全部溶解在其釋放的結晶水里。因此，熔化物包含飽和溶液和沉淀的無水鹽，當熔化物冷卻時，在溶液和無水鹽之間的界面生成鹽結晶，這一層薄鹽并把它們分開。這以后，只有溶液中的鹽才結晶，把無水鹽留在底部。 不協調熔解（ Incongruent melting ） 52 Incongruent melting of a salt hydrate 53 ? 增稠劑 (Thickening agents) ? 使用增稠劑能阻止固液兩相的分離。增稠劑也能阻止成核劑沉淀。增稠劑也降低了貯熱系統(tǒng)的熔點和貯熱能力。 ? 阻滯聚集 ? 成核劑（ nucleation） ? 對于一些相變材料，在相變材料處于不穩(wěn)定的液態(tài)時，一些微粒（晶粒）的存在會導致大晶粒的形成和生長，從而使液體凝固，這些微粒就叫核（ nuclei）。這些微粒可以是灰塵、玻璃或其它一些固體顆粒，也可以是未熔化的相變材料。對一些存在過冷現象的鹽類相變材料，找成核劑是非常重要的環(huán)節(jié)。 54 各類中常溫相變貯能材料簡介 ? 結晶水合鹽 ? 文獻對這類相變貯熱材料作了比較全面的綜述。 ? Telles M. Thermal storage in salthyrates. Solar Materials Science. Academic Press. 1980: 377404. ? 結晶水合鹽是中常溫相變貯能中最常用的一大類相變材料，其特點是：使用范圍廣、價格便宜、導熱系數與相變潛熱較大、密度大、單位體積貯熱量大。 55 結晶水合鹽存在的問題 ? 過冷和析晶 ? 所謂過冷是指液態(tài)相變材料冷卻到 “ 凝固點 ” 時并不結晶，而需冷卻到 “ 凝固點 ” 以下一定溫度時才開始結晶的現象。相變材料凝固前的過冷狀態(tài)是物質結構亞穩(wěn)狀態(tài) ,這一狀態(tài)實際上是相變物質結晶前的冷量儲備過程。一般一級相變的相變材料結晶前或多或少都有過冷存在，但以結晶水合鹽最為嚴重，若不消除，會影響相變貯能系統(tǒng)的性能。 ? 所謂析晶是指經加熱 冷卻循環(huán)后鹽與水的分離現象，這使得相變材料的潛熱迅速衰退。擴散速度低于晶體生長速度。 ? 析晶和過冷現象長期以來一直是水合鹽類相變貯熱技術需要解決的最主要的難題。 56 低共熔、共晶混合物 ? 兩種或兩種以上的物質組成的具有最低融點的混合物。低共熔混合物具有和純凈物一樣明顯的融點 —共晶點，在可逆的固 液相變中始終保持相同的成分。 ? 這一類相變材料種類繁多，但相應的數據比較缺乏，據已有的少量數據看，這類材料的潛熱值一般偏小。 57 ? 有機類相變材料主要包括石蠟、酯酸及多元醇。這類相變材料無析出現象，雖有弱過冷但不影響使用，且性能穩(wěn)定，無腐蝕性，所以與建筑材料相結合時多采用這類相變材料。這類相變材料的缺點是導熱系數較小，密度小，單位體積貯熱能力不大。 ? 以上相變材料因固液轉變或升華（多元醇）等原因，在使用過程中必須借助密封容器，這不僅會增加傳熱熱阻，而且使得相變貯熱單元的成本大大提高。 有機類相變材料 58 ? 定形相變材料按其定形相變的機理可分成兩大類：固 固相變材料和固液相變材料。 ? 前者包括一些在晶體轉變時伴隨著吸熱和釋熱的有機材料（如多元醇）和一些通過化學或紫外光交聯的高聚物。文獻報導了一種硅交聯的定形高聚物，其潛熱約 300kJ/kg。文獻介紹了一種使用定形 HDPE的直接接觸時潛熱貯熱系統(tǒng)。 定形相變材料 59 定形相變材料 ? 第二類定形相變材料實質上是一類混合相變材料 ，即將低熔點的相變材料散布在熔點較高的支撐材料之中，只要運行溫度不高于支撐材料所能承受的溫度，這種材料即可維持在固體狀態(tài)。將多孔建筑材料浸泡在相變材料溶液中，待其吸飽相變材料后取出，即是這類相變材料的一種。但這類材料中，相變材料所占的比例有限（一般小于 30%），因此其貯熱能力也很有限。 ? 新型復合型定形相變材料 這種相變材料以石蠟作為相變材料的基材，利用 HDPE作為支撐材料，在這種材料中石蠟的比例可高達 75%，因此其相變潛熱與普通的相變材料相接近。 60 蓄熱（冷）相變材料的選擇原則 ? 外部因素 ? 確定應用的環(huán)境 ? 選擇適合的溫度材料 ? 換熱器類型 ? 熱物性 ? 高儲熱 ? 高導熱系數 ? 結晶或熔化迅速 ? 低蒸汽壓 ? 密度高 ? 體積變化小 61 蓄熱（冷）相變材料的選擇原則 ? 經濟安全 ? 穩(wěn)定性 ? 無毒 ? 來源廣泛，價格便宜 62 謝謝！
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