利用高吸水性樹脂作為載體的複合相變儲冷材料
是一種新型的具有優良效能的儲冷劑,
它能夠使儲存的冷量均勻釋放,
延長保冷時長,具有良好的保鮮效果,
同時緩解了傳統相變儲冷材料的易洩漏問題。
然而,目前缺乏一個對該複合型相變儲冷材料較為全面的總結,
因此,從高吸水性樹脂基相變儲冷材料的組成、製備方法、效能測試、
研究進展及其在夏季大型建築供冷中的應用等方面進行詳細的總結。
01、研究背景
我國地域廣闊,可再生能源生產區域分佈廣泛,
大量的可再生能源不穩定、間隔性的特點造成了巨大的能源浪費。
在可再生能源產電高峰(各單位用電低谷)時段進行相變儲熱(蓄冷),
在可再生能源產電低谷(各單位用電高峰)時段進行供暖(供冷),
利用相變儲能(儲電、儲熱、儲冷)技術突破能源利用在時間和空間的限制,
將可再生能源產生的不穩定電力,透過儲能調節了市場需求與電網的平衡,
而且有效地減少了可再生能源發電的能源浪費。
目前,我國冷鏈運輸體系尚不完善,
每年仍有大量的商品在運輸中變質而損失。
因此,我國對冷鏈運輸予以高度的重視,並大力發展冷鏈運輸技術,
而該技術的發展核心是儲冷材料。
其中高吸水性樹脂基相變儲冷材料受到的關注度最大、應用範圍最為廣泛。
02、新型相變儲冷材料潛力及意義
(a) 高吸水性樹脂基相變儲冷材料作為目前最具潛力的相變材料之一,
有哪些問題亟需解決以進一步促進它的應用和發展?
作為該領域的一種新型複合材料,
高吸水性樹脂基相變儲冷材料的相變溫度在0°C以上的研究較少,
因此研發相變溫度在2~8°C內的這種複合相變儲冷材料將會有很好的市場前景。
以高吸水性樹脂吸附水合鹽製備的複合相變材料可以實現在這一溫度內的相變,
但是這種複合相變儲冷材料普遍存在的問題是相變潛熱值較低,
所以需要不斷最佳化材料配方,儘可能地去提高材料的相變潛熱。
若能實現這一項突破,
該新型複合相變儲冷材料必將在未來儲冷市場佔據主導地位。
高吸水性樹脂基相變儲冷材料的製備流程圖
(b) 相變儲冷材料是冷鏈運輸的核心部分,
如何評價高吸水性樹脂基相變儲冷材料能否成功應用於夏季大型儲冷?
本文提出了一種針對高吸水性樹脂基相變儲冷材料的效能評價體系,
即要對其相變溫度、相變潛熱、過冷和相分離現象、迴圈穩定性、吸液效能、
保液效能以及儲冷能力等指標進行測定,
從而綜合判斷其是否具備應用於大型儲冷的能力。
本項工作為進一步篩選出效能優越的相變儲冷材料創造了條件,
為相變儲冷材料的效能評價提供參考。
03、天帥智慧科技相變儲冷裝置首用該技術
相變儲冷材料在夏季大型儲冷裝置的各個環節都佔據了主導地位,
並且為完善大型儲冷體系提供了重要的技術支撐。
傳統的相變儲冷材料發展已相對成熟,
但仍需繼續篩選效能良好的儲冷材料為研發複合型相變儲冷材料創造條件。
高吸水性樹脂基相變儲冷材料的組成、製備方法、效能測試、
研究進展及其在大型儲冷中的應用。得出以下結論:
天帥智慧科技相變儲冷裝置創新型的將高吸水性樹脂基相變儲冷材料,
應用於大型儲冷不僅有效解決了傳統相變儲冷材料的相分離現象,
還減少了相變過程中液態材料的流動性,
在提高了材料本身穩定性的同時也避免了材料洩漏對環境的汙染。
此外,該高分子複合型相變儲冷材料憑藉其較高的儲冷密度節約了大量的儲冷空間,
提高了能量的利用率,解決了可再生能源與用電需求在時間和空間上不匹配的矛盾,
具有十分良好的應用前景。