摘要：以煅烧铝矾土、滑石和石英为原料,设计太阳能热发电储热用原位合成堇青石-莫来石复相陶瓷组成并制备样品,采用XRD、SEM等现代测试技术对样品的性能及微结构进行研究。探讨样品相组成及微观结构对储热陶瓷样品抗热震和储热性能的影响。结果表明,原位合成四方柱状莫来石结合原位合成条柱状堇青石可显著提高样品的抗热震性能和储热性能;经1450℃烧成的堇青石-莫来石复相储热陶瓷样品热膨胀系数为3.64×10^(-6)K^(-1)(室温~850℃);储热密度为1416 kJ/kg(0~800℃);热震30次(室温~800℃,气冷)不开裂,且热震后抗折强度增长了28.11%。满足太阳能热发电显热储热材料的要求。

摘要：针对传统的偶氮储热材料仅能吸收紫外光,并且高储能密度的储热材料诱导放热温度高,放热速率低的问题,通过分子设计,在偶氮苯中引入具有吸电子性的噻唑杂环,与具有推电子性的甲氧基形成推拉电子结构.推拉电子结构的杂环偶氮苯分子具有快速回复和吸收紫光的特点.同时以石墨烯为模板制备储热复合材料,增加了分子间相互作用,从而使材料的储热密度达到了89 Wh/kg,半衰期为10 h,输出功率具有890 W/kg.材料在435 nm波长处有最大的吸收强度,实现了对紫光区域的吸收.该储热材料在60和80℃的刺激下分别达到了2.6和3.8℃的温差.通过温度刺激,储热材料释放的热能够使2种热致变色颜料(62℃下发生红色→无色,82℃下发生蓝色→无色)分别在60和80℃环境下发生明显的消色,通过不同温度刺激产生不同温差使得热致变色颜料发生颜色改变,实现了放热的可视化.

摘要：热化学储热材料是通过化学反应过程中化学键的破坏与重组来实现热能的储存与释放。与其他储热材料相比,热化学储热材料具有储热密度高、长周期稳定储热等优势。水合盐热化学储热材料可以高效储存太阳能和工业余热等中低温热源,在热化学储热领域具有很高的关注度。纯水合盐材料(如LiCl、LiBr、CaCl_(2))液解相对湿度较低,水合(脱水)反应包含固-气水合(脱水)反应、气-液-固三相液解(结晶)、液-气吸收三个过程,这种循环过程可显著提高水合盐的储热密度。若吸水量控制不佳则易引起严重的传质和腐蚀问题。对于液解相对湿度较高、储热密度较高的水合盐,如SrBr_(2)和MgSO_(4),其传热性能差、孔隙率和渗透率低。将水合盐嵌入多孔基质中形成多孔基质水合盐复合储热材料可进一步强化其传热,并同时解决水合盐的潮解结块问题。近年来,人们对多孔基质水合盐复合储热材料进行了深入研究,获得了多种储热密度高、具有良好循环稳定性的复合储热材料。多孔基质水合盐复合储热材料设计过程中,多孔基质的选择尤为重要。目前研究的热点主要集中于膨胀石墨、沸石、蛭石、硅胶、活性氧化硅等。将LiCl和膨胀石墨(EG)制成的复合材料用于10 kWh的低温热化学吸附储热装置中,系统的储热密度高达3142 kJ/kg;以活性氧化铝(AA)为多孔基质、LiCl为嵌入盐制得了一种新型复合材料(AL),其中AL25(盐含量为14.68%,质量分数)复合材料的结构稳定,储热性能最优,具有最高的储热密度为1041.5 kJ/kg,充热温度为120℃;在不使用多孔基质的条件下,MgCl_(2)·MgSO_(4)二元水合盐在超过50次循环实验后,仍保持良好的性能,说明其具有非常高的循环稳定性。本文基于反应动力学、平衡吸附量和化学反应平衡等理论,从传热和传质性能、循环稳定性和储热密度等方面综述了水合盐热化学储热材料的研究成果,探讨了水合盐热化学储热材料存在的问题,以期为开发高效水合盐热化学储热材料提供参考。

摘要：电能替代已成为国内城市供暖的主要方向,储热技术可以将谷电以热的形式储存起来并实现热能的稳定输出,从根本上解决电采暖成本过高的问题。中低温相变储热以其储热密度高、储释热过程温度恒定等优势成为研究热点。中低温相变储热材料的研究主要集中于有机石蜡类及无机水合盐类,目前已有应用案例中主要为水合盐类材料,但其仍存在循环稳定性差、导热性差、腐蚀性等问题。在对相变储热装置的实验室研究中,通过设计并联螺旋盘管、填充筛网、壳管式结构等方式可以有效改善相变材料的传热性能,但在实际工程应用中,相变储热装置内以圆管换热器及带翅片的换热器为主。目前已有案例的中低温相变储热供热系统有两种,一种是电锅炉＋相变储热装置,另一种是将电加热、储热装置放置在一个结构中,两者各有优劣。相对其他几种储热技术,中低温相变储热技术具有初始投资中等、运行成本较低、限制条件较少等优点,但也存在诸多问题有待解决。研发综合性能优异的高储热密度、长循环寿命、高导热、低腐蚀、低成本的相变储热材料,优化换热器及储热装置的内部结构设计,实现强化换热仍是未来相变储热供暖领域的研究方向,实现智能调节控制、降低系统投资成本是储热供暖系统的发展方向。