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新世纪跨季节显热储热项目发展现状与分析
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作者 王雅茹 王皓 +1 位作者 Risto Kosonen 倪龙 《暖通空调》 2024年第4期1-11,54,共12页
发展跨季节储热技术对实现我国供热领域的绿色低碳转型具有重要意义。本文从跨季节储热项目角度出发,分别对跨季节储热的原理及分类、国内外发展现状、项目统计与参数分析等方面进行了综述。重点对所统计的44个国内外跨季节显热储热项... 发展跨季节储热技术对实现我国供热领域的绿色低碳转型具有重要意义。本文从跨季节储热项目角度出发,分别对跨季节储热的原理及分类、国内外发展现状、项目统计与参数分析等方面进行了综述。重点对所统计的44个国内外跨季节显热储热项目进行了典型技术经济参数分析、热源分析与材料分析。最后指出国内外跨季节储热项目数量增多、储热规模持续扩大,发展大容量跨季节水体储热、实现跨季节储热热源多能互补、规模化应用热泵、进一步开发适用于跨季节储热系统的新型材料可能是未来跨季节储热发展的重要方向。 展开更多
关键词 跨季节显热储热 水体储热 储热热源 热泵 技术经济参数 材料
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不同进水方式对大型水体储热效率的影响
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作者 黄凯良 杨倩 +2 位作者 冯国会 谢幸丽 李艾浓 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期706-713,共8页
目的针对大型水体跨季节储热时间不匹配问题,分析不同进水方式对储热效率的影响,减少储热过程中的热量损失。方法利用CFD数值模拟软件建立水体储热的分析模型,研究水体储热过程中的热交换规律,以及单双进水口、水平间距、动态进水、流... 目的针对大型水体跨季节储热时间不匹配问题,分析不同进水方式对储热效率的影响,减少储热过程中的热量损失。方法利用CFD数值模拟软件建立水体储热的分析模型,研究水体储热过程中的热交换规律,以及单双进水口、水平间距、动态进水、流速等因素对水体储热效果的影响。结果进水总流量越小,内部水体温度分层越好;在相同的储热时间内,双进水口方式效率最佳,水体内部平均温度至少比单一进水和动态进水高出16.83%,储热效率分别提高了9.89%和16.14%;相比单一进水口,双进水口方式火用损失降低了21.97%;进水管之间距离越小,水体储热效率越高。结论进水方式对水体储热效率影响至关重要,进水管道越靠近中轴线,采用小流量、双开口的进水形式储热效率越好。 展开更多
关键词 跨季节储热 储热效率 [火用]损失 进水方式 温度分层 热交换
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新型储能技术进展与挑战Ⅱ:物理储能与储热技术
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作者 巨星 徐超 +8 位作者 郝俊红 宋记锋 滕伟 田华军 赵海森 陈哲 王天虎 廖志荣 杜小泽 《太阳能》 2024年第8期48-58,共11页
新型储能技术日益成为中国建设新型能源体系和新型电力系统的关键技术,已成为中国经济发展的新动能,将在促进可再生能源消纳、实现能源体系转型、提高能源利用效率、减少环境污染等方面发挥重要作用,相关技术研究也在快速发展。开展了... 新型储能技术日益成为中国建设新型能源体系和新型电力系统的关键技术,已成为中国经济发展的新动能,将在促进可再生能源消纳、实现能源体系转型、提高能源利用效率、减少环境污染等方面发挥重要作用,相关技术研究也在快速发展。开展了该领域的系列评价性综述工作,分为电化学储能技术、物理储能与储热技术、储能集成与规划3个部分,对各类新型储能技术的应用领域、最新研究进展及局限性等问题进行了全面系统的对比分析,并进一步探讨了储能集成、安全、规划调度等储能系统相关领域面临的挑战及发展趋势。第2部分为物理储能与储热技术,重点对物理储能与储热技术中的压缩空气储能、飞轮储能、重力储能、相变储热、热化学储热和卡诺电池技术与工程的相关成果进行了综合分析与讨论。总体而言,物理储能和储热技术大多具有使用寿命长、安全性高的特点,且在能量转化过程中自身多具有转动惯量,属于电网支撑型的储能技术,可满足从大规模长时储能到高功率快速响应的不同需求。在新兴的物理储能和储热技术中,重力储能和卡诺电池的相关技术显示出良好的发展前景。 展开更多
关键词 储能技术 物理储能 压缩空气储能 飞轮储能 重力储能 相变储热 热化学储热 卡诺电池
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枯竭油气藏储集库储热供暖耦合CO_(2)封存性能分析
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作者 王延欣 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期12-21,共10页
利用枯竭油气藏储存热能并封存CO_(2),既可解决太阳能跨季节储热难题,又可扩大可再生能源供暖占比,同时还可提高CO_(2)地质封存的经济性。提出了枯竭油气藏储热供暖耦合CO_(2)封存的新方案,以CO_(2)作为循环工质,夏季吸收太阳热量储存... 利用枯竭油气藏储存热能并封存CO_(2),既可解决太阳能跨季节储热难题,又可扩大可再生能源供暖占比,同时还可提高CO_(2)地质封存的经济性。提出了枯竭油气藏储热供暖耦合CO_(2)封存的新方案,以CO_(2)作为循环工质,夏季吸收太阳热量储存于油气藏背斜构造中,而冬季取出供暖,建立了储释能过程的数学模型,重点分析了枯竭油气藏储能系统热工性能和CO_(2)封存性能。结果表明:(1)新方案储能系统热工性能优异。单井平均采热功率4808.95 kW,每个采暖季可有效利用的平均储热量49859.21 GJ,平均能量储存密度28984.23 kJ/m^(3)。(2)CO_(2)密度对温度敏感的特性降低了热损失,提高了系统效率。枯竭油气藏储能系统平均能量回收效率95.84%,平均热回收效率83.66%。(3)储能加速了CO_(2)溶解。储释能过程中周期性的注入和采出工作气导致气液界面反复膨胀收缩,增加了气水接触面积,提高了传质动力,加速了CO_(2)在水中的溶解。对比储能模式和仅CO_(2)封存模式,CO_(2)溶解比例增量由0.26%上升至2.22%。枯竭油气藏储热供暖耦合CO_(2)封存新方案既有优异的热工性能,又加速了CO_(2)的地质封存,是一种高值化的枯竭油气藏利用和可再生能源供暖方案,具有大规模推广应用的潜力。 展开更多
关键词 枯竭油气藏 太阳能跨季节储热 可再生能源供暖 CO_(2)封存 地热太阳能联合供暖 储热供暖
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储热技术研究展望
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作者 高海涛 明智源 赵丹 《能源与环保》 2024年第8期134-139,共6页
近年来,储热技术被广泛认为是实现碳中和、碳达峰的一项关键技术备受关注。通过从CNKI、Web of Science等数据库中筛选储热技术相关文献,运用CiteSpace软件进行知识映射,展开系统分析、统计及可视化,绘制出储热技术研究力量合作网络图谱... 近年来,储热技术被广泛认为是实现碳中和、碳达峰的一项关键技术备受关注。通过从CNKI、Web of Science等数据库中筛选储热技术相关文献,运用CiteSpace软件进行知识映射,展开系统分析、统计及可视化,绘制出储热技术研究力量合作网络图谱,展示该技术研究力量的分布与科研合作情况。同时针对关键词进行分析,总结储热技术的研究热点、研究前沿及发展趋势,指出相变储热和混合储热模式是未来研究的重点。针对储热材料稳定性差、使用寿命短,有机相变材料成本高、安全性低,系统设备初始造价高、成本回收期长等储热技术现存问题,从政策干预和市场需求角度提出了改进建议。 展开更多
关键词 储热技术 文件计量 相变储热 关键词共现 合作网络
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中高温热化学储热材料研究进展 被引量:1
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作者 陈秋宇 李文涛 +4 位作者 李竺豫 张怡 李胜 高丽娟 李凯 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期12-20,共9页
可再生能源在利用过程中存在瞬时性、不稳定性以及供应与需求不匹配等问题。热化学储热技术具有储能密度大、储热温度高等特点,能够实现高效长时储热,可以将不稳定的可再生能源转化为稳定的中高温热能,并满足用户侧的波动需求。针对工... 可再生能源在利用过程中存在瞬时性、不稳定性以及供应与需求不匹配等问题。热化学储热技术具有储能密度大、储热温度高等特点,能够实现高效长时储热,可以将不稳定的可再生能源转化为稳定的中高温热能,并满足用户侧的波动需求。针对工作温度范围为400~1 100℃的中高温热化学储热材料,阐述了其分类、基本原理和特点,系统总结了碳酸盐、氢氧化物、氧化物、金属氢化物、氨和甲烷等典型热化学储热材料及其储热性能,分析了其结构定向调控及改性方法,并对典型的工程应用进行了介绍;分析了固-气和气-气反应体系的反应器设计及系统集成的研究进展,并针对优质热化学储能材料在开发及工业应用方面存在的问题,指出了未来的发展方向。 展开更多
关键词 热化学储热 中高温 储热材料
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太阳能跨季节储热水体几何形状对系统含税热价的敏感性研究
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作者 赵沙沙 贺明飞 +3 位作者 李金平 杨铭 原郭丰 王志峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期407-413,共7页
针对水体型太阳能跨季节储热供热系统,以太阳能集热场得热量和跨季节储热水体温度场的动态模拟为基础,在TRNSYS仿真平台中建立系统动态热经济性分析模型,实现全系统动态热性能和经济性能耦合分析。此模型是对太阳能集热场中定日镜场采... 针对水体型太阳能跨季节储热供热系统,以太阳能集热场得热量和跨季节储热水体温度场的动态模拟为基础,在TRNSYS仿真平台中建立系统动态热经济性分析模型,实现全系统动态热性能和经济性能耦合分析。此模型是对太阳能集热场中定日镜场采光面积、跨季节储热水体体积、水体几何形状、太阳能集热场质量流量、资金内部收益率等关键参数进行敏感性分析和优化的重要工具。该研究主要分析了储热水体几何形状对系统含税热价的敏感性,得出以下结论:对于万立方米级的圆柱形储热水体,水体热损、含税热价与水体高径比呈上开口的类抛物线关系,当水体高径比为1∶2时,水体的热损低至30.74 kWh/m^(3),对应的含税热价低至0.470元/kWh,与区间高点的含税热价相比低9.6%;水体深度由5 m变化至25 m过程中,水体深度为19 m时热价可低至0.482元/kWh,与区间高点的含税热价相比低13.0%。 展开更多
关键词 太阳能 跨季节储热 动态模拟 热经济性 储热水体
原文传递
钙镁二元盐复合材料的储热性能
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作者 刘涵 曲明璐 +4 位作者 叶振东 杨帆 黄蓓佳 张亚宁 刘洪芝 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1764-1773,共10页
水合盐热化学储热利用可逆的化学反应,能够在吸附与脱附过程中实现热量的释放与储存,其具有储热密度高、适合长期跨季节储热等优点,与太阳能相结合可以减少对化石能源的依赖。为探究两种不同多孔基底对钙镁二元盐复合热化学储热材料储... 水合盐热化学储热利用可逆的化学反应,能够在吸附与脱附过程中实现热量的释放与储存,其具有储热密度高、适合长期跨季节储热等优点,与太阳能相结合可以减少对化石能源的依赖。为探究两种不同多孔基底对钙镁二元盐复合热化学储热材料储热性能的影响,基于摩尔比为1∶2的MgCl_(2)与CaCl_(2)两种水合盐,本文对以微孔分子筛(13X)为多孔基底的MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合材料和以介孔硅藻土(WSS)为多孔基底的MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合材料的孔结构、平衡吸附量和循环稳定性等进行实验对比分析。采用蜂窝状储热单元的二维模型,对两种MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合热化学储热单元的储/放热过程进行模拟对比分析。结果表明,与WSS相比,13X的孔隙更小、比表面积更大、平衡吸附量更高。由于MgCl_(2)/2CaCl_(2)的填充,两种复合材料的孔体积、比表面积、孔隙率较多孔基底均有所下降。受MgCl_(2)/2CaCl_(2)与多孔基底协同作用的影响,MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合材料的平衡吸附量在整个相对湿度区间均有明显提升,Polanyi吸附势理论可以很好地描述MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合材料的等温吸附线。WSS20储热单元的储热密度为371.94MJ/m^(3),可以持续输出20℃温升以上的空气198min,其放热功率和热回收效率均高于13X17储热单元。WSS20在循环47次后仍然保持完整的结构和良好的吸附量,而13X17在循环10次后发生破裂。综合储热密度和循环稳定性,WSS20更适合作为储热材料使用。 展开更多
关键词 热化学储热 钙镁二元盐 硅藻土 循环稳定性 储热密度
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基于中低温相变材料的管壳式储热单元传热性能数值分析
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作者 王海岚 张晓宇 +3 位作者 国建鸿 赵勇 陈卓 王一波 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3376-3387,共12页
针对管壳式相变储热单元换热效率低的问题,设计一种带有径向矩形翅片的复合盐管壳式相变储热单元,进行数值模拟并与实验研究对比验证,然后选择适当的性能指标分析模拟结果。采用ANSYS FLUENT进行三维瞬态仿真,改变换热流体入口温度及储... 针对管壳式相变储热单元换热效率低的问题,设计一种带有径向矩形翅片的复合盐管壳式相变储热单元,进行数值模拟并与实验研究对比验证,然后选择适当的性能指标分析模拟结果。采用ANSYS FLUENT进行三维瞬态仿真,改变换热流体入口温度及储热单元翅片间距进行储热过程的数值计算,对相变材料温度变化、传热过程及熔化情况进行对比分析。结果表明:提高换热流体温度和缩小翅片间距是有效强化换热的手段。在本工作中,换热流体与相变材料复合盐CH_(3)COONa·3H_(2)O-KCl相变温差每增加5℃,相变材料熔化速率分别提升54.98%、 34.67%、 23.92%、 18.13%、 14.45%,潜热储热速率分别提升61.56%、 45.79%、 35.15%、27.04%、22.31%,速率提升效果均逐渐减弱。翅片间距每缩短10 mm,相变材料熔化速率分别提升32.37%、41.26%、38.66%,储热量随之减少6.40%、11.95%、6.55%,储能密度降低0.53%、10.97%、1.57%,实际应用中需综合换热能力、成本等方面问题选择合适的翅片间距。本工作可为实际工程中储热单元的设计优化提供理论支持。 展开更多
关键词 数值模拟 相变储热 管壳式储热单元 中低温相变材料 强化换热
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CaCl_(2)复合热化学储热材料的研究进展
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作者 孙忻茹 张秋怡 +2 位作者 卓建坤 杨润 姚强 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4506-4515,共10页
水合盐热化学储热技术具有储热密度高、长期储存热损失小等优点,有望解决太阳能供给与能源需求间不平衡的问题。CaCl_(2)具有快速水合反应动力学、高储热密度、低成本、原料广泛的优势。然而,纯水合盐存在膨胀结块、热导率低、稳定性差... 水合盐热化学储热技术具有储热密度高、长期储存热损失小等优点,有望解决太阳能供给与能源需求间不平衡的问题。CaCl_(2)具有快速水合反应动力学、高储热密度、低成本、原料广泛的优势。然而,纯水合盐存在膨胀结块、热导率低、稳定性差等问题。目前,研究者主要通过高热导率的多孔基质担载使水合盐均匀分散,实现稳定性的提升,并通过微纳米孔增加气体扩散通道,加快反应速率。本文分析了CaCl_(2)复合热化学储热材料性能的主要影响因素,分别从储/放热机理分析、性能评价指标、复合材料物性的调控三方面展开。研究发现,多孔基质的孔隙特性、CaCl_(2)的担载量是影响复合材料储热密度的主要影响因素,介孔结构的多孔基质更适宜作为水合盐热化学反应的载体。同时,加入镁基盐类形成二元盐复合材料是另一种有效的物性调控方法,其中,MgCl2能有效提高CaCl_(2)的循环稳定性,在50次循环测试后仍保持良好性能。最后,指出了未来研究的重要技术方向,即开发以介孔结构为主的多孔基质,包括提高多孔基质的孔道开放度和稳定性、探索构建新的二元盐复合材料以及储热系统与储热材料的匹配等。 展开更多
关键词 热化学储热 氯化钙 复合材料 多孔基质 储热性能
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基于内管移动的卧式管壳式相变储热器储热性能优化研究
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作者 周少斌 曹红梅 +4 位作者 付宁 张民 郭丰瑞 王晓龙 高明 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期109-117,共9页
相变储热技术能够实现对固态储放氢过程热量的回收和供给,实现固态储氢罐内的自热平衡,提高储放氢性能。研究针对卧式管壳式相变储热器,提出了一种新型的内管偏心放置绕中心轴线旋转的运动方式,采用Fluent数值模拟软件,基于动网格技术... 相变储热技术能够实现对固态储放氢过程热量的回收和供给,实现固态储氢罐内的自热平衡,提高储放氢性能。研究针对卧式管壳式相变储热器,提出了一种新型的内管偏心放置绕中心轴线旋转的运动方式,采用Fluent数值模拟软件,基于动网格技术编写了用户自定义函数UDF,重点研究了内管偏心距离与旋转速度对储热性能的影响。结果表明:与传统中心内管静止布置相比,偏心内管的旋转运动能够显著提高储热性能,当偏心距离为9 mm,旋转速度为0.10 r/min时,储热时间达到最小值,储热时间减少了92.16%,时间平均储热速率是内管静止布置的11.51倍;当偏心距离为9 mm,旋转速度由0.30 r/min减少至0.10 r/min时,储热时间减少了13.57%;当旋转速度为0.10 r/min,偏心距离由3 mm增至9 mm时,储热时间减少了70.48%。该研究结果可为卧式管壳式相变储热器在储氢领域的性能优化研究提供新思路。 展开更多
关键词 卧式管壳式相变储热 固态储氢 内管移动 储热性能 数值模拟
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石蜡基相变材料在储热领域的研究进展
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作者 毕胜 于鑫宇 +2 位作者 闫博文 宫晓杰 丛玉凤 《科技创新与应用》 2024年第24期79-84,共6页
储热技术作为一种常见且高效的能量储存方式,可有效解决热能供需双方时间、强度、地点不一致的问题,将热能的利用更加合理化。储热技术种类繁多,其中相变储热技术因其简单、安全、高效的特点逐渐成为研究的热点,其技术原理是利用储热材... 储热技术作为一种常见且高效的能量储存方式,可有效解决热能供需双方时间、强度、地点不一致的问题,将热能的利用更加合理化。储热技术种类繁多,其中相变储热技术因其简单、安全、高效的特点逐渐成为研究的热点,其技术原理是利用储热材料的相变化进行热量的吸收与释放,且在此过程中系统的温度基本不变。该文介绍不同种类的储热方式及其优缺点,同时综述石蜡基相变材料的分类及其在各自储热领域的应用现状,对存在的问题进行总结,最后对石蜡基相变材料的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 储热技术 相变储热 石蜡基 相变材料 研究现状
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污泥焚烧炉渣/硝酸钾复合相变储热材料制备及性能
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作者 熊亚选 尹心成 +4 位作者 宋超宇 任静 张灿灿 吴玉庭 丁玉龙 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3357-3368,共12页
未妥善处理的市政污泥会导致部分的生态环境受到不可逆的影响,通过焚烧处理可有效缓解所带来的危害。但污泥焚烧炉渣中又存在难以固定的重金属。为有效解决重金属的固定问题,同时制备低成本、环境友好的复合相变储热材料,提出以市政污... 未妥善处理的市政污泥会导致部分的生态环境受到不可逆的影响,通过焚烧处理可有效缓解所带来的危害。但污泥焚烧炉渣中又存在难以固定的重金属。为有效解决重金属的固定问题,同时制备低成本、环境友好的复合相变储热材料,提出以市政污泥焚烧炉渣作为骨架材料,硝酸钾为相变储热材料,采用冷压-烧结法制备5种不同质量比的污泥焚烧炉渣/硝酸钾复合相变储热材料,并对其宏观形貌、微观形貌、抗压性能、热稳定性、化学相容性、传热储热性能、经济性及CO_(2)排放量进行表征和分析。结果表明,在100~380℃范围内,污泥焚烧炉渣与硝酸钾的最佳质量比为5∶5(样品SC3),储热密度为322.45 J/g,潜热为41.75 J/g,最大热导率为1.04 W/(m·K);抗压强度达到153.78 MPa;两者间具有良好的化学相容性,且在样品SC3中均匀分布;经1000次加热/冷却循环后的样品SC3具有良好的高温热稳定性;储热成本为63.06元/MJ;总CO_(2)排放量为1083.53 kg/t,低于传统骨架材料基复合相变储热材料的总CO_(2)排放量,有较好的环境效益,具有较好的可行性。 展开更多
关键词 市政污泥 骨架材料 储热 热稳定性 化学相容性
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兰炭灰固碳对复合相变储热材料性能的影响
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作者 熊亚选 尹心成 +4 位作者 药晨华 任静 吴玉庭 张灿灿 丁玉龙 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期62-72,共11页
为推动“双碳”战略,促进工业固废兰炭灰的低成本消纳,开发新型绿色低碳复合材料,提出在已有的兰炭灰/硝酸钠复合相变储热材料基础上,利用兰炭灰进行碳捕捉。对固碳前、后兰炭灰及复合相变储热材料的性能进行研究。结果表明:兰炭灰碳捕... 为推动“双碳”战略,促进工业固废兰炭灰的低成本消纳,开发新型绿色低碳复合材料,提出在已有的兰炭灰/硝酸钠复合相变储热材料基础上,利用兰炭灰进行碳捕捉。对固碳前、后兰炭灰及复合相变储热材料的性能进行研究。结果表明:兰炭灰碳捕集的最佳条件为气体组分20%CO_(2)/80%N_(2)、通气时间40 min、加热温度650℃;在最佳实验条件下,兰炭灰的固碳率达到29.27%,所制得的复合相变储热材料固碳兰炭灰/NaNO_(3)的最佳质量比为5:5,在100~380℃储热密度达到288.65 J/g,拥有更好的机械性能、热稳定性及化学相容性。固碳兰炭灰作为骨架材料制备复合相变储热材料具有较好的可行性,为工业固废兰炭灰的资源化利用和碳排放处理提供了新的途径。 展开更多
关键词 固体废弃物 骨架材料 复合材料 储热性能 力学性能
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改性碳气凝胶/石蜡复合相变储热材料的研究 被引量:1
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作者 户晶荣 李欣聪 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期58-63,共6页
将石蜡与墙体材料复合能降低建筑人居能耗,但其易泄漏的问题严重影响了复合相变储热材料的广泛应用,采用吸附能力强的碳气凝胶为吸附载体,有望解决复合相变材料容易泄漏的弊端。为进一步提高碳气凝胶吸附石蜡的性能,采用不同质量分数的... 将石蜡与墙体材料复合能降低建筑人居能耗,但其易泄漏的问题严重影响了复合相变储热材料的广泛应用,采用吸附能力强的碳气凝胶为吸附载体,有望解决复合相变材料容易泄漏的弊端。为进一步提高碳气凝胶吸附石蜡的性能,采用不同质量分数的三甲基氯硅烷对碳气凝胶表面进行改性,通过XRD、SEM与FT-IR等表征手段探究了碳气凝胶表面结构的变化规律。结果表明:改性过程中三甲基氯硅烷的—Cl—Si(CH_(3))_(3)基团能与碳气凝胶表面的—OH发生枝接反应,该变化丰富了试样表面—CH_(3)数量,改善了制品的憎水性与孔结构,提高了其吸附非极性石蜡的能力;当三甲基氯硅烷的质量分数为30%时,改性碳气凝胶具有最佳的吸附性能,充分浸渍后能吸附85.87%的石蜡。经200次熔融-冷凝循环试验后,复合样品不仅未发生明显的泄漏现象,而且相变温度和相变焓均未发生显著变化。该研究制备的复合相变储热材料具有优异的稳定性与良好的隔热保温性能,为开发新型墙体隔热保温材料提供了新的思路。 展开更多
关键词 石蜡 碳气凝胶 相变储热材料 微观结构 储热性能
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植物工厂储热装置性能强化研究
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作者 葛群 梁涛 +5 位作者 侯彬 王万红 张龙 吴梁玉 张程宾 刘向东 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2687-2695,共9页
为克服固液相变材料的低导热性缺点,本文在传统的套管式固液相变储热器中引入了泡沫金属结合金属肋片的传热强化手段,在储热器内部部分填充泡沫金属以进一步加快储热过程。本文探索了多种不同的储热器内部分填充泡沫金属的设置方式,基于... 为克服固液相变材料的低导热性缺点,本文在传统的套管式固液相变储热器中引入了泡沫金属结合金属肋片的传热强化手段,在储热器内部部分填充泡沫金属以进一步加快储热过程。本文探索了多种不同的储热器内部分填充泡沫金属的设置方式,基于enthalpy-porosity方法对相变材料储热熔化过程进行了数值研究,对比了不同泡沫金属设置方式下储热器内相变材料的动态熔化规律、温度响应特点、储热器的无量纲储热量与储热器经济性的差异。结果表明,配置泡沫金属后,相变材料熔化时间最大可缩短约85%,泡沫金属填充位置对其强化性能起到了决定性的作用。泡沫金属填充于远离热媒管的肋片末端与储热器外壳之间是最优的泡沫金属布置形式,其单位时间储热量是未配置泡沫金属的储热器的6.5倍。最后,本文针对具有最优泡沫金属布置形式的储热器在多种不同加热温度下的熔化过程进行了计算,提出了基于傅里叶数Fo与斯蒂芬数Ste的相变材料熔化进程预测拟合公式。本研究有助于推动固液相变储热技术的发展,为设计应用于植物工厂的太阳能光热相变储热器提供参考和指导。 展开更多
关键词 植物工厂 储热 相变材料 性能强化
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定形相变材料储热性能和强化传热研究进展
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作者 李琳 王宇 张凯 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期7-11,24,共6页
潜热蓄热技术被视为缓解能源供需矛盾的有效措施,其利用相变材料在相变过程中吸热/放热来实现能量的存储和释放,在建筑节能、温室控温、调温服装等领域具有极大的应用潜力。归纳了定形相变材料的种类和特点,对多孔基相变材料、微胶囊相... 潜热蓄热技术被视为缓解能源供需矛盾的有效措施,其利用相变材料在相变过程中吸热/放热来实现能量的存储和释放,在建筑节能、温室控温、调温服装等领域具有极大的应用潜力。归纳了定形相变材料的种类和特点,对多孔基相变材料、微胶囊相变材料和聚合物基相变材料等制备技术及储热性能的研究进展进行了综述,分析了定形相变材料制备过程中存在的问题,介绍了定形相变材料的强化传热方法,最后讨论了今后研究工作的重点并展望了定形相变材料的发展前景。 展开更多
关键词 定形 相变 储热性能 强化传热
原文传递
聚乙二醇@聚乙烯醇同轴相变纤维的储热特性
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作者 徐瑾 陈龙 +1 位作者 王金玉 何燕 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期134-143,共10页
以具有高相变焓的聚乙二醇(PEG 4000)为核层相变材料(PCM)、聚乙烯醇(PVA)为壳层支撑材料、绿色溶剂水为壳层和核层材料溶剂,通过同轴静电纺丝制备出不同核层纺丝液浓度、进液速度的核-壳相变纤维。扫描电镜和透射电镜照片显示,在PEG质... 以具有高相变焓的聚乙二醇(PEG 4000)为核层相变材料(PCM)、聚乙烯醇(PVA)为壳层支撑材料、绿色溶剂水为壳层和核层材料溶剂,通过同轴静电纺丝制备出不同核层纺丝液浓度、进液速度的核-壳相变纤维。扫描电镜和透射电镜照片显示,在PEG质量分数为45%、进液速度为0.06 mL/h时,PEG@PVA具有良好的形貌及较高含量的PEG,相变纤维核壳分界面明显。红外光谱分析显示,PEG与PVA化学相容性良好;差示扫描量热分析和热重分析表明,PEG@PVA熔融温度为62.8℃,熔融焓为86.40 J/g,封装效率为42.2%,并且相变纤维膜起始热分解温度较高,在经过500次热循环实验后,熔融焓约损失3.1%,仍能保持绝大部分相变能力;导热测试表明,PEG@PVA膜的热导率介于壳层PVA与核层PEG之间;模拟PEG@PVA膜在工作环境中的温度变化得到温度-时间曲线,结果表明,相变纤维膜可以有效地调节微环境的温度。 展开更多
关键词 静电纺丝 同轴纤维 相变材料 储热性能
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高导热储热材料对高功率密度永磁电机温升的影响
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作者 王晓光 倪子轩 +2 位作者 陈鑫 刘凌云 汪兴 《中南民族大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期226-231,共6页
如何降低电机温升是电机设计中一个至关重要的问题.将绝缘漆与高导热材料、储热材料、固化材料通过一定工艺制备成高导热储热材料,填充在样机绕组端部与外壳的间隙处,并对其进行了温度场分析与温升实验.结果表明:利用储热材料吸收热量... 如何降低电机温升是电机设计中一个至关重要的问题.将绝缘漆与高导热材料、储热材料、固化材料通过一定工艺制备成高导热储热材料,填充在样机绕组端部与外壳的间隙处,并对其进行了温度场分析与温升实验.结果表明:利用储热材料吸收热量的特性与高导热材料的高导热率可有效降低电机温升10.2℃,电机功率提高了9.8%,高导热储热材料能有效提高电机的性能. 展开更多
关键词 定子绕组 储热材料 温度场 有限元法
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基于可解释机器学习的固体填充床储热装置快速设计研究
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作者 范昌浩 李明佳 +2 位作者 李梦杰 张腾 张传琪 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期87-97,共11页
为了解决填充床储热装置性能计算耗时、设计方法匮乏、难以满足多种储热场景需求的问题,提出了一种具有一定通用性、能够快速给出准确设计结果的固体填充床储热装置设计方法。首先,建立了固体填充床储热装置储热效能数据集,基于此训练... 为了解决填充床储热装置性能计算耗时、设计方法匮乏、难以满足多种储热场景需求的问题,提出了一种具有一定通用性、能够快速给出准确设计结果的固体填充床储热装置设计方法。首先,建立了固体填充床储热装置储热效能数据集,基于此训练了可准确预测装置储热效能的人工神经网络模型;其次,采用SHapley Additive exPlanation方法对人工神经网络模型的预测进行解释,量化了材料物性、装置结构尺寸以及运行参数对装置储热效能的影响;最后,建立了固体填充床储热装置储热效能关联式,基于储热效能关联式提出了适用于多种储热场景的填充床储热装置设计流程,并以西班牙Andasol 1光热电站中的储热装置为实例进行了计算分析。研究结果表明:储热效能关联式计算结果与数值模拟结果的相对偏差在10%以内,可用于填充床储热装置储热效能的快速计算和准确预测;与传统数值模拟方法相比,所提方法的计算效率提高了5个数量级,设计方案经济上可行,证明了该储热效能关联式在工程实践中的便利性和实用性。 展开更多
关键词 填充床储热装置 储热效能 快速设计 可解释机器学习
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