Kemajuan Baru Dalam Penelitian Teknologi Penyimpanan Panas Perubahan Fase

Teknologi penyimpanan panas perubahan fase komposit melalui penyimpanan panas komposit yang masuk akal dan bahan penyimpanan panas perubahan fase,untuk menghindari teknologi penyimpanan panas yang masuk akal dan teknologi penyimpanan panas perubahan fase banyak kekurangan, telah menjadi titik panas di dalam dan luar negeri dalam beberapa tahun terakhir, tetapi bahan kerangka tradisional menggunakan mineral alami atau produk sekunder mereka,Pertambangan atau pengolahan skala besar akan menghancurkan lingkungan ekologi lokal dan mengkonsumsi sejumlah besar energi fosil, untuk mengurangi dampak dari masalah di atas pada lingkungan, limbah padat dapat digunakan untuk mempersiapkan bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit.

Kalsium karbida slag adalah asetilen, polivinil klorida dan limbah padat industri lainnya yang dihasilkan dalam proses produksi, China menghasilkan lebih dari 50 juta ton per tahun,dan aplikasi slag kalsium karbida dalam industri semen telah jenuh, mengakibatkan banyaknya serbuk kalsium karbida yang menumpuk di udara terbuka, pemulihan parit, kerusakan serius terhadap lingkungan ekologis setempat,kebutuhan mendesak untuk mengeksplorasi metode penggunaan sumber daya baru.

Untuk menyerap limbah padat industri slag kalsium karbida dalam skala besar dan mempersiapkan bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit rendah karbon dan murah, researchers from Beijing University of Civil Engineering and Architecture proposed to use calcium carbide slag as the skeleton material to prepare Na2CO3/calcium carbide slag composite phase change heat storage materials by cold-pressing sintering method, dan langkah-langkah spesifik ditunjukkan pada gambar.

Mempertimbangkan deformasi, permukaan kebocoran garam cair dan kepadatan penyimpanan panas,meskipun kepadatan penyimpanan panas sampel NC4 adalah yang terbesar di antara tiga bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit, rasio massa bahan penyimpanan panas komposit perubahan fase yang sesuai dengan sampel NC5 dianggap sebagai rasio optimal.

Selanjutnya tim menganalisis morfologi makroskopis, kinerja penyimpanan panas, sifat mekanik, morfologi mikroskopis,stabilitas siklus dan kompatibilitas komponen material dari bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit, dan terutama memperoleh kesimpulan berikut:

01
Komponen slag kalsium karbida memiliki kompatibilitas yang baik dengan Na2CO3,yang dapat menggantikan bahan kerangka alami tradisional untuk mensintesis Na2CO3/kalsium karbida slag bahan penyimpanan panas komposit perubahan fase, dan daur ulang sumber daya skala besar dari slag kalsium karbida untuk mewujudkan persiapan karbon rendah dan biaya rendah dari bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit.

02
Serat kalsium karbida 52,5% dan bahan perubahan fase 47,5% Na2CO3/komposit dapat digunakan untuk mempersiapkan bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit dengan kinerja yang sangat baik,tanpa perubahan dan tanpa kebocoran, dengan kepadatan penyimpanan panas hingga 993 J/g, kekuatan kompresi 22,02 MPa, dan konduktivitas termal 0,62 W/ (((m•K) dalam 100 ~ 900 °C. Setelah 100 siklus pemanasan/pendinginan,kinerja penyimpanan panas sampel NC5 tetap stabil.

03
Ketebalan lapisan film menentukan kekuatan antar partikel dari bahan kerangka dan kekuatan kompresi dari bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit,dan bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit yang disiapkan di bawah fraksi massa optimal dari bahan perubahan fase memiliki sifat mekanik terbaik.

04
Konduktivitas termal partikel bahan kerangka adalah faktor utama yang mempengaruhi kinerja transfer panas dari bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit,dan penyulingan dan penyerapan bahan perubahan fase dalam struktur pori bahan kerangka meningkatkan konduktivitas termal partikel bahan kerangka, sehingga meningkatkan kinerja transfer panas dari bahan penyimpanan panas perubahan fase komposit.