項目簡介相變儲能材料(Phase Change Materials, PCMs)是一類利用在某一特定溫度下發(fā)生物理相態(tài)變化以實現(xiàn)能量的存儲和釋放的儲能材料，一般有固- 液、液-氣和固- 固相變?nèi)N形式。目前固- 液相變儲能材料的研究和應(yīng)用最為廣泛，其工作原理為：當(dāng)環(huán)境溫度高于相變溫度時，材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)并吸收熱量；而當(dāng)環(huán)境溫度低于相變點時，材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)釋放熱量，從而維持環(huán)境溫度在適宜水平。在相變過程中材料吸收或釋放的熱量，是材料單一相態(tài)溫度變化時吸收或釋放熱量的幾十倍甚至幾百倍。

相變儲能材料儲能原理

應(yīng)用范圍

相變儲能材料響應(yīng)溫度變化所吸收和釋放的是熱能，在能源高效利用和節(jié)能保溫領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值。如在建筑節(jié)能、太陽能利用、電力調(diào)峰、可再生能源消納、工業(yè)余熱回收、紡織品、冷鏈運輸、醫(yī)療健康等方面擁有廣闊的市場前景。

項目階段

目前主要的有機相變儲能材料產(chǎn)品來源于石油工業(yè)的副產(chǎn)物，具有毒性，同時因其不會被生物降解，所以會持續(xù)產(chǎn)生污染。研發(fā)團隊以國家“973”計劃—“節(jié)能領(lǐng)域納米材料機敏特性關(guān)鍵科學(xué)問題研究”課題的研究成果為基礎(chǔ)，制備出基于天然可再生油脂的相變儲能材料，具有綠色無毒、可降解、儲能密度高等優(yōu)點。通過對相變儲能材料進行功能化處理，使其進一步具備了高光熱轉(zhuǎn)換效率及良好的儲熱特性，可高效利用太陽能及環(huán)境余熱。

知識產(chǎn)權(quán)

已申請相關(guān)專利。

調(diào)配出的不同溫度的相變材料

合作方式

1. 可根據(jù)實際情況研制具有不同相變溫度的相變儲能材料，滿足各類需求。

2. 完成建筑用相變儲能材料產(chǎn)品的中試生產(chǎn)，實現(xiàn)了相變儲能產(chǎn)品的規(guī)模化制備，如相變儲能地板產(chǎn)品、相變儲能板材產(chǎn)品、相變儲能粉體（60-80 目）與顆粒產(chǎn)品（5-8mm）等。其中，地板和板材產(chǎn)品可用于室內(nèi)裝修，粉體和顆粒產(chǎn)品可作為其他建材，如涂料、砂漿、水泥、混凝土等的添加物。3. 將制備的相變儲能板材應(yīng)用于實際建筑中，取得了很好的控溫節(jié)能效果：在北京冬季時，白天室內(nèi)最多可少升溫6-7℃，且溫度峰值延后近2 小時；夜晚溫度降低時間最多可延遲近6 小時（以降至18℃為限），有效減小了室內(nèi)溫度波動，并減少約18% 的采暖電能能耗。4. 研制了一套相變蓄熱供暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將谷電期間的電能轉(zhuǎn)化為熱能并存儲于相變儲能材料內(nèi)，在非谷電期間則利用所存儲的熱能實現(xiàn)用戶供暖。該系統(tǒng)有助于電力系統(tǒng)的蓄熱調(diào)峰，也可有效降低終端用戶的采暖成本，同時還具有體積小、效率高、節(jié)能環(huán)保、無噪音、使用壽命長等優(yōu)點。該系統(tǒng)實際的供暖試驗結(jié)果表明，峰電期間僅利用存儲的熱量進行供暖，可使用戶室內(nèi)平均溫度達到20℃，與市政集中供暖相比，采暖費用可降低約20%。