Sammensat fase skift varmeopbevaringsteknologiUndgår mange ulemper ved fornuftige varmeopbevaring og faseændring af varmelagringsteknikker ved at kombinere begge metoder. Denne teknologi er blevet en forskningshotspot i de senere år, både indenlandske og internationalt. Imidlertid er traditionelle stilladsmaterialer, der bruges i denne teknologi, typisk naturlige mineraler eller deres sekundære produkter. Storskala ekstraktion eller behandling af disse materialer kan skade det lokale økosystem og forbruge betydelige mængder fossil energi. For at afbøde disse miljøpåvirkninger kan fast affald bruges til at fremstille sammensat faseændringsvarmelagringsmaterialer.
Carbide -slagge, et industrielt fast affald genereret under produktionen af acetylen og polyvinylchlorid, overstiger 50 millioner tons årligt i Kina. Den aktuelle anvendelse af carbidslagg i cementindustrien har nået mætning, hvilket har ført til storskala udendørs akkumulering, deponering og havdumping, hvilket alvorligt beskadiger det lokale økosystem. Der er et presserende behov for at udforske nye metoder til ressourceudnyttelse.
For at tackle det store forbrug af industrielt affaldscarbidslagge og for at forberede lavt kulstofindhold, billig kompositfaseændringsmaterialer, foreslog forskere fra Beijing University of Civil Engineering og arkitektur ved hjælp af carbidslagge som stilladsmateriale. De anvendte en koldpresse-sintringsmetode til at fremstille Na₂co₃/carbid slagge kompositfaseændringsvarmelagringsmaterialer efter trinnene, der er vist på figuren. Syv sammensatte faseændringsmaterialeprøver med forskellige forhold (NC5-NC7) blev fremstillet. I betragtning af den samlede deformation, overflademolten saltlækage og varmeopbevaringstæthed, skønt varmeopbevaringstætheden af prøve NC4 var den højeste blandt de tre sammensatte materialer, viste den let deformation og lækage. Derfor blev prøve NC5 bestemt til at have det optimale masseforhold for den sammensatte faseændringsvarmelagringsmateriale. Holdet analyserede derefter den makroskopiske morfologi, varmeopbevaringsydelse, mekaniske egenskaber, mikroskopisk morfologi, cyklisk stabilitet og kompatibilitet af kompositfaseændringsvarmelagringsmaterialet, hvilket giver følgende konklusioner:
01Kompatibiliteten mellem carbidslagge og Na₂co₃ er god, hvilket gør det muligt for carbidslagagen at erstatte traditionelle naturlige stilladsmaterialer til syntese af Na₂co₃/carbid slagge sammensat fase skift varmeopbevaringsmaterialer. Dette letter genanvendelse af storstilet ressourcegenvinding af carbidslagge og opnår lavt kulstofindhold, lavprisforberedelse af sammensatte faseændringsvarmelagringsmaterialer.
02En sammensat faseændringsvarmelagringsmateriale med fremragende ydelse kan fremstilles med en massefraktion på 52,5% carbidslagge og 47,5% faseændringsmateriale (Na₂co₃). Materialet viser ingen deformation eller lækage, med en varmestagstæthed på op til 993 J/g i temperaturområdet 100-900 ° C, en trykstyrke på 22,02 MPa og en termisk ledningsevne på 0,62 W/(M • K). Efter 100 opvarmnings-/afkølingscyklusser forblev varmeopbevaringsydelsen af prøven NC5 stabil.
03Tykkelsen af faseændringsmaterialefilmlag mellem stilladspartikler bestemmer interaktionskraften mellem stilladsmaterialepartikler og trykstyrken af den sammensatte faseændringsvarmemateriale. Den sammensatte faseændringsvarmelagringsmateriale fremstillet med den optimale massefraktion af faseændringsmateriale udviser de bedste mekaniske egenskaber.
04Den termiske ledningsevne af stilladsmaterialepartikler er den primære faktor, der påvirker varmeoverførselsydelsen af sammensatte faseændringsvarmelagringsmaterialer. Infiltrationen og adsorptionen af faseændringsmaterialer i porestrukturen af stilladsmaterialepartikler forbedrer den termiske ledningsevne af stilladsmaterialepartikler og forbedrer derved varmeoverførselsydelsen af den sammensatte faseændringsvarmelagringsmateriale.
Posttid: Aug-12-2024