论文部分内容阅读
随着全球工业的快速发展,各国对能源的需求不断增长,能源消耗不断增加。但是地球上的资源是有限的,能源供给不能满足能源需求的矛盾越来越明显,如何解决这种矛盾已成为当前研究热点。能量储存可解决能量供给和需求之间的矛盾,是一种提高能源利用率的新技术,它将多余或不用的能量通过一定的介质储存,到需要时释放利用。相变材料在相变过程中伴随较大能量的吸收或释放,并且具有近似等温过程的特性,这就为应用能量储存技术提供了理论基础。本课题选用石蜡、十六烷、十八烷、硬脂酸丁酯、癸酸和月桂酸作为相变材料,采用步冷曲线分析和差式扫描量热计测试分析方法,对这些相变材料二元复合体系的相变行为进行试验研究,结果表明,石蜡/硬脂酸丁酯二元复合体系和癸酸/月桂酸二元复合体系为最佳组合,其最佳配比为石蜡:硬脂酸丁酯=60%:40%,相变温度为25.09℃,相变潜热为112.59J/g;癸酸:月桂酸=50%:50%,相变温度为25.24℃,相变潜热为109.7J/g。选取无机多孔材料——超轻陶粒作为基体材料,采用真空吸附的方式吸附复合相变材料制备定形相变材料,相变材料的质量吸附率可达50%,经DSC测定,相变材料吸入陶粒后其相变温度和相变潜热均略有提高。并采用环氧树脂和改性碱矿渣胶凝材料对定形相变材料进行表面封装,制备出相变储能陶粒,有效解决了相变材料从陶粒表面泄漏的问题。对相变储能陶粒的热物性和稳定性的试验结果表明,两种相变储能陶粒中相变材料的相变温度和相变潜热都比吸附之前略高。经过100次相变循环试验,表明相变储能陶粒表面保持完好,相变材料的质量损失率均在5%以下。进而将制备的相变储能陶粒作为粗骨料制备了相变储能混凝土,并对其主要力学性能和热物性进行了试验研究,结果表明,环氧树脂作封装材料的相变储能陶粒制备的储能混凝土出现严重开裂,改性碱矿渣作封装材料的相变储能陶粒制备的储能混凝土的相容性良好。在配合比相同的情况下,相变储能混凝土的热物性优于普通陶粒混凝土,抗压强度略低。而以石蜡/硬脂酸丁酯作为相变材料的储能混凝土比以癸酸/月桂酸为相变材料的储能混凝土的储能效果更好。