英國一公司相變材料簡介-翻譯件

1、1、 蓄能 (thermal energy storage 簡述蓄熱填補了建筑用能與功能間的不匹配。蓄能周期可根據(jù)系統(tǒng)需求設(shè)計，可以為一日、一周或是一個季節(jié)。蓄能系統(tǒng)必定以熱量形式放能，但蓄能過程可通過熱量或電量形式輸入。通過蓄能調(diào)峰，可實現(xiàn)：降低運行能耗降低設(shè)備容量增強系統(tǒng)可調(diào)性增大系統(tǒng)安全性節(jié)能減排2、相變材料介紹:通過相變（熔化/凝固）過程，相變材料可以以潛熱形式蓄存/放出大量熱。這一特點使其在蓄能領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，可以實現(xiàn)在某一時段的某一過程中吸收冷量或熱量，轉(zhuǎn)而推移至另一時間或轉(zhuǎn)移至另一地點放出。此外，相變材料還可提供附加熱阻，在控溫運輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域尤其有益。有趣的是，最簡單、便宜

2、且有效的相變材料其實是水（或冰）。然而，水的凝固點為 0C,對于絕大多數(shù)的蓄能應(yīng)用并不合適。 所幸，許多其他的相變材料已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)， 相變溫度范圍 低至零下，高達數(shù)百攝氏度。考慮相變溫度，相變材料被劃分為四類。低共熔物體系：鹽的水溶液，相變溫度在0c以下水合鹽：一些在凝固過程中可吸收結(jié)晶水的鹽類，相變溫度一般高于0c有機材料：以碳、氫為主要元素的高分子聚合物，常見的如椰子油、石蠟與脂肪酸，相 變溫度一般高于0 c固-固相變材料：此類材料在相變過層中無明顯可見變化（除細微膨脹與收縮之外），因此可免去相變材料應(yīng)用中封裝、防泄漏等問題3、相變蓄能應(yīng)用3.1、在建筑領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用(1)冷凍水系統(tǒng)蓄能如圖為

3、馬來西亞一零能耗建筑，夜間相變材料蓄存冷量， 日間放出。我們將相變蓄冷在冷凍水系統(tǒng)中的應(yīng)用推廣至世界各地， 包括位于西雅圖的美國陸軍總部、通往澳大利亞的高速鐵 路車站等等，實現(xiàn)了負荷調(diào)峰與節(jié)能。(2)蓄存冷卻塔夜間冷量免費供冷如圖為墨爾本議會總部，是世界上唯一一棟達到六級能效 標準的建筑。夜間冷卻塔運行，將冷量存入相變材料，日間再放出。(3)被動式蓄能實現(xiàn)免費供冷如圖為英國威斯敏斯特大學(xué)一相變磚鋪做的屋頂，夜間相 變材料自然冷卻，日間放出冷量實現(xiàn)免費供冷。(4)圍護結(jié)構(gòu)蓄能將顆粒狀的相變材料與石膏板、水泥等建材結(jié)合，在同等 的室內(nèi)舒適度要求下，圍護結(jié)構(gòu)厚度可降低。(5)熱回收都靈附近一熱電聯(lián)產(chǎn)

4、工廠在系統(tǒng)的冷、熱側(cè)皆采用相變材 料蓄能，實現(xiàn)了良好的經(jīng)濟效益。(6)被動太陽房與太陽能采暖(7)冷、熱、電聯(lián)合調(diào)控在英國國家劇院的設(shè)計中，通過加入相變蓄能系統(tǒng)，可對 電力、供冷、供熱三者進行聯(lián)合調(diào)節(jié)。不僅可實現(xiàn)以日為 周期的調(diào)控，亦可以年為周期，調(diào)節(jié)不同季節(jié)間的負荷情 況。(8)在太陽能驅(qū)動的制冷系統(tǒng)中進行蓄冷卡塔爾申辦 2022屆世界杯一定程度上歸功于其零能耗體 育場的設(shè)計(如右圖)。在無賽事進行時，利用太陽能發(fā)電 驅(qū)動制冷機，并將冷量存入相變材料中，在比賽時則從相 變材料中取冷。控溫包裝與運輸(1)冷藏/凍食品運輸如今用冷藏車運輸食品已很常見，而利用相變蓄能技術(shù)則可取代車載機械制冷系統(tǒng)，

5、或作為儲備能源以備萬一。在飛機或海上貨運中也有類似應(yīng)用。(2)在冷藏倉庫中作為儲備能源在一些電力供應(yīng)不穩(wěn)定的國家或地區(qū)，相變蓄能技術(shù)可用于冷藏倉庫，在停電時吸收熱量維持適宜的儲存環(huán)境，防止食品變質(zhì)。(5)醫(yī)療制品的控溫運輸藥品、血液等醫(yī)療制品的運輸對控溫有嚴格要求，相變材料相變過程中溫度相對穩(wěn)定的特點在其中得以利用。目前相變蓄能技術(shù)已在多個國家的軍用醫(yī)療運輸產(chǎn)業(yè)中得到應(yīng)用。被動式供冷(1)通訊站被動式供冷為保證通訊設(shè)備正常工作，設(shè)備間內(nèi)溫度需控制在45 C以下?？衫孟嘧冃钅芟到y(tǒng)在夜間蓄冷，日間承擔(dān)熱負荷。(2)電子設(shè)備被動式供冷工作原理類似于(1),已在部分地區(qū)的 ATM機中得到應(yīng) 用。此外

6、，相變材料還可以抵御急劇發(fā)熱，避免電子器件的溫度的迅速升高，保證其正常工作。(3)相變圍合結(jié)構(gòu)控溫工作原理與(1)、(2)類似，可用于偏遠地區(qū)的信號發(fā)射 站、泵房等?？删S持小室 /盒子內(nèi)溫度合適而無需借助于 機械供冷系統(tǒng)。(4)維持電池工作在低溫狀態(tài)保證較低的相變材料可在電池工作過程中吸收其發(fā)熱量, 工作溫度，優(yōu)化其性能，延長其壽命。(5)作為數(shù)據(jù)采集儀的隔熱層當數(shù)據(jù)米集儀工作在高溫環(huán)境中(如：熔爐、噴氣式發(fā)動機等)時，可附加相變隔熱層進行保護。3.4、太陽能供暖與熱回收(1)工業(yè)應(yīng)用通過設(shè)計合適的相變蓄能系統(tǒng)，可減緩熱負荷波動，在相對穩(wěn)定的供熱需求下，供熱系統(tǒng)工作的可靠性的 提高，經(jīng)濟成本亦

7、得以削減。此外，在一些畜牧場、釀酒廠和食品加工廠中，通過 相變蓄能系統(tǒng)對冷熱負荷的搬運”，可在無機械系統(tǒng)的情況下將室溫控制在目標區(qū)域以內(nèi)。(2)增大家用熱水箱蓄能能力通過浸入相變材料，太陽能集熱器熱水箱的蓄熱能力 可成倍放大?！癑k.1(3)填補太陽能資源與供熱需求間的不匹配 太陽能資源在中午前后最為豐富，而不同房間類型的 供熱需求有不同特點，供需在時間上往往并不匹配， 而相變蓄能系統(tǒng)的使用則可以填補這種偏差。(4)相變地板蓄存太陽能在冬季，太陽能集熱器往往難制得熱水，但可通過相 變地板的形式，吸收日間多余的太陽能，在夜間放出 維持室內(nèi)舒適。通過合理的循環(huán)設(shè)計，整棟建筑的熱 負荷都能得以解決。

8、(5)美國一太陽房案例該建筑為太陽能十項全能競賽項目，采用了相變蓄能 系統(tǒng)，夏季通過夜間蓄冷解決日間的冷負荷，冬季通 過日間吸收太陽能蓄能解決夜間熱負荷，而不再需要 其他能源投入。4、產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用案例(1)航空航天中的應(yīng)用制得驕傲的是，我們已經(jīng)參與了多個航空航天項目，參與其中相變蓄能裝置的設(shè)計，包括：作為電子器件的隔熱屏障，保證其工作在合適溫度下； 作為太空采集樣品 的恒溫罩，并維持此溫度直至開封用于檢測。(2)汽車供冷在一些氣候炎熱而汽車中尚未配備空調(diào)系統(tǒng)的地區(qū)，我們設(shè)計了車載相變蓄能系統(tǒng)來為司機提供舒適的駕駛 環(huán)境。所用材料相變溫度約為32 C,在夜間蓄冷，日間放出。(3)添加相變材料的軍用電源包 TOC o 1-5 h z 通過相變材料的使用， 在電池工作時維持較低溫度，從而有效地延長其使用壽命。(4)相變型恒溫飲料罐經(jīng)由一世界知名廠家的實驗，當使用相變溫度為4c的相變罩時，飲料可維持此低溫達4小時。(5)在家用織物中添加相變材料以改善舒適性在纖維中加入相變材料， 制得床墊等家用品， 使用舒適 度可增加。(6)作為信息存儲設(shè)備的隔熱罩雖然設(shè)備外殼有一定耐燃性，但設(shè)備溫度卻仍舊會升高。通過在外殼中加入相變材料，可在46小時的時間內(nèi)將設(shè)備溫度維持在正常水平，為救火提供時間裕量， 確保數(shù)據(jù)安全。(7)人體穿戴設(shè)備如