Kompositfasbyte värmelagringsteknikundviker många nackdelar med förnuftig värmelagring och fasbyte värmelagringstekniker genom att kombinera båda metoderna. Denna teknik har blivit en forsknings hotspot under de senaste åren, både inhemskt och internationellt. Traditionella ställningsmaterial som används i denna teknik är emellertid vanligtvis naturliga mineraler eller deras sekundära produkter. Storskalig extraktion eller bearbetning av dessa material kan skada det lokala ekosystemet och konsumera betydande mängder fossil energi. För att mildra dessa miljöpåverkan kan fast avfall användas för att producera kompositfasförändringsvärmelagringsmaterial.
Karbidslagg, ett industriellt fast avfall som genererats under produktionen av acetylen och polyvinylklorid, överstiger 50 miljoner ton årligen i Kina. Den nuvarande appliceringen av karbidslagg i cementindustrin har nått mättnad, vilket leder till storskalig utomhusansamling, deponering och havsdumpning, vilket skadar det lokala ekosystemet allvarligt. Det finns ett brådskande behov av att utforska nya metoder för resursanvändning.
För att ta itu med den storskaliga konsumtionen av industriellt avfalls karbidslagg och för att förbereda lågkolkol, låg kostnadsförändringsvärmeförvaringsmaterial, forskare från Peking University of Civil Engineering and Architecture föreslog att använda karbidslagg som ställningsmaterial. De använde en kallpress sintringsmetod för att förbereda Na₂co₃/karbidslaggkompositfasbyte värmelagringsmaterial, efter stegen som visas i figuren. Sju kompositfasförändringsmaterialprover med olika förhållanden (NC5-NC7) framställdes. Med tanke på den totala deformationen, ytmönstrade saltläckage och värmelagringstäthet, även om värmelagringstätheten för prov NC4 var den högsta bland de tre sammansatta materialen, visade det lätt deformation och läckage. Därför bestämdes prov NC5 att ha det optimala massförhållandet för kompositfasförändringsvärmelagringsmaterialet. Teamet analyserade därefter den makroskopiska morfologin, värmelagringsprestanda, mekaniska egenskaper, mikroskopisk morfologi, cyklisk stabilitet och komponentkompatibilitet i kompositfasen ändrar värmelagringsmaterial, vilket ger följande slutsatser:
01Kompatibiliteten mellan karbidslagg och na₂co₃ är bra, vilket gör att karbidslagg kan ersätta traditionella naturliga ställningsmaterial vid syntetisering av Na₂co₃/karbidslaggkompositfasbyte värmelagringsmaterial. Detta underlättar storskalig resursåtervinning av karbidslagg och uppnår lågkolkostnadsberedning av kompositfasbytesvärmelagringsmaterial.
02En sammansatt fasförändringsvärmelagringsmaterial med utmärkt prestanda kan framställas med en massfraktion av 52,5% karbidslagg och 47,5% fasförändringsmaterial (Na₂co₃). Materialet visar ingen deformation eller läckage, med en värmelagringstäthet på upp till 993 J/g i temperaturområdet 100-900 ° C, en tryckhållfasthet på 22,02 MPa och en värmeledningsförmåga på 0,62 W/(m • K). Efter 100 uppvärmnings-/kylcykler förblev värmelagringsprestanda för prov NC5 stabil.
03Tjockleken på filmskiktet för fasförändringsmaterial mellan ställningspartiklarna bestämmer interaktionskraften mellan ställningsmaterialpartiklar och tryckhållfastheten hos kompositfasförändringsvärmelagringsmaterialet. Kompositfasförändringens värmelagringsmaterial framställt med den optimala massfraktionen av fasförändringsmaterial uppvisar de bästa mekaniska egenskaperna.
04Värmeledningsförmågan hos byggnadsställningsmaterialpartiklar är den primära faktorn som påverkar värmeöverföringsprestanda för kompositfasförändringsvärmeförvaringsmaterial. Infiltrationen och adsorptionen av fasförändringsmaterial i porstrukturen för ställning av ställningsmaterial förbättrar partiklarnas värmeledningsförmåga hos byggnadsställningsmaterialpartiklar, vilket förbättrar värmeöverföringsprestanda för kompositfasförändringens värmelagringsmaterial.
Inläggstid: aug-12-2024