Novos progressos na investigação da tecnologia de armazenamento de calor variável

Tecnologia de armazenamento de calor de mudança de fase composta através de materiais de armazenamento de calor sensíveis e de armazenamento de calor de mudança de fase compostos,para evitar a tecnologia de armazenamento de calor sensível e a tecnologia de armazenamento de calor de mudança de fase muitas deficiências, tornou-se um ponto quente no país e no estrangeiro nos últimos anos, mas os materiais tradicionais do esqueleto utilizam minerais naturais ou seus produtos secundários,A mineração ou o processamento em larga escala destruirá o ambiente ecológico local e consumirá uma grande quantidade de energia fóssil, para reduzir o impacto dos problemas acima referidos no ambiente, os resíduos sólidos podem ser utilizados para preparar materiais compostos de armazenamento de calor de mudança de fase.

A escória de carburo de cálcio é constituída por acetileno, cloreto de polivinil e outros resíduos sólidos industriais produzidos no processo de produção. A China produz mais de 50 milhões de toneladas por ano.e a aplicação de escórias de carburo de cálcio na indústria do cimento foi saturada, o que resulta num grande número de escórias de carburo de cálcio acumuladas ao ar livre, na recuperação de valadouras, em danos graves ao ambiente ecológico local,necessidade urgente de explorar novos métodos de utilização dos recursos.

A fim de absorver em larga escala a escória de carburo de cálcio de resíduos sólidos industriais e preparar materiais de armazenamento de calor de mudança de fase compostos de baixo carbono e baixo custo, 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, e as etapas específicas são apresentadas na figura.

Considerando a deformação, a fuga de sal derretido da superfície e a densidade de armazenamento de calor,Embora a densidade de armazenamento de calor da amostra NC4 seja a maior entre os três materiais compostos de armazenamento de calor de mudança de fase, a relação de massa do material composto de armazenamento de calor de mudança de fase correspondente à amostra NC5 é considerada a relação ótima.

Posteriormente, a equipa analisou a morfologia macroscópica, o desempenho de armazenamento de calor, propriedades mecânicas, morfologia microscópica,Estabilidade cíclica e compatibilidade dos componentes dos materiais de armazenamento de calor de mudança de fase compostos.

E obteve principalmente as seguintes conclusões:

01

O componente de escória de carburo de cálcio tem boa compatibilidade com o Na2CO3,que pode substituir o material esqueleto natural tradicional para sintetizar materiais de armazenamento de calor de mudança de fase compostos de escória de Na2CO3/carbono de cálcio, e reciclagem em grande escala de escórias de carburo de cálcio para realizar a preparação de baixo carbono e baixo custo de materiais compostos de armazenamento de calor de mudança de fase.

02

A escória de carburo de cálcio de 52,5% e o material de mudança de fase de 47,5% Na2CO3/composto podem ser utilizados para preparar um material composto de armazenamento de calor de mudança de fase com excelente desempenho,sem alteração nem vazamento, com uma densidade de armazenamento de calor de até 993 J/g, uma resistência à compressão de 22,02 MPa e uma condutividade térmica de 0,62 W/ (((m•K) em 100 ~ 900 °C. Após 100 ciclos de aquecimento/refrigeração,O desempenho de armazenamento de calor da amostra NC5 manteve-se estável.

03

A espessura da camada de filme determina a força entre partículas do material esqueleto e a resistência à compressão do material de armazenamento de calor de mudança de fase composto,e o material composto de armazenamento de calor de mudança de fase preparado sob a fração de massa ideal do material de mudança de fase tem as melhores propriedades mecânicas.

04

A condutividade térmica das partículas do material esqueleto é o principal fator que afeta o desempenho de transferência de calor dos materiais de armazenamento de calor de mudança de fase compostos,e a impregnação e adsorção dos materiais de mudança de fase na estrutura dos poros dos materiais esqueletais melhora a condutividade térmica das partículas do material esqueletico, melhorando assim o desempenho de transferência de calor dos materiais de armazenamento de calor de mudança de fase compostos.