Canvi de fase compost Tecnologia d'emmagatzematge de calorEvita molts inconvenients de l’emmagatzematge de calor i el canvi de fase sensibles tècniques d’emmagatzematge de calor combinant els dos mètodes. Aquesta tecnologia s’ha convertit en un punt d’investigació en els darrers anys, tant a nivell nacional com internacional. Tanmateix, els materials tradicionals de bastides utilitzats en aquesta tecnologia són normalment minerals naturals o els seus productes secundaris. L’extracció o processament a gran escala d’aquests materials pot danyar l’ecosistema local i consumir quantitats importants d’energia fòssil. Per mitigar aquests impactes ambientals, es poden utilitzar residus sòlids per produir materials d’emmagatzematge de calor de canvi de fase compost.
Slag de carbur, un residu sòlid industrial generat durant la producció d’acetilè i clorur de polivinil, supera els 50 milions de tones anuals a la Xina. L’aplicació actual d’escòria de carbur a la indústria del ciment ha assolit la saturació, provocant una acumulació a l’aire lliure a gran escala, abocament i abocament oceànic, que danyen greument l’ecosistema local. Hi ha una necessitat urgent d’explorar nous mètodes per a l’ús de recursos.
Per abordar el consum a gran escala d’escòria de carbur de residus industrials i per preparar els materials d’emmagatzematge de calor compostos de baix cost en carboni de baix cost, investigadors de la Universitat d’Enginyeria Civil de Beijing i d’arquitectura proposades amb l’escòria de carbur com a material de bastida. Van emprar un mètode de sinterització de premsa en fred per preparar els materials d’emmagatzematge de calor de la fase compost de Na₂Co₃/Carbide, seguint els passos mostrats a la figura. Es van preparar set mostres de materials de canvi de fase composta amb diferents proporcions (NC5-NC7). Tenint en compte la deformació global, la fuga de sal de superfície i la densitat d’emmagatzematge de calor, tot i que la densitat d’emmagatzematge de calor de la mostra NC4 va ser la més alta entre els tres materials compostos, va mostrar una lleugera deformació i fuites. Per tant, es va determinar que la mostra NC5 tenia la relació de massa òptima per al material d'emmagatzematge de calor de canvi de fase composta. Posteriorment, l'equip va analitzar la morfologia macroscòpica, el rendiment d'emmagatzematge de calor, les propietats mecàniques, la morfologia microscòpica, l'estabilitat cíclica i la compatibilitat dels components del material de canvi de fase compost, produint les conclusions següents:
01La compatibilitat entre escòries de carbur i na₂co₃ és bona, permetent a l'escòria de carbur substituir els materials tradicionals de bastides naturals en sintetitzar Na₂co₃/carbur d'escòria compost de canvi de fase de fase de canvi de calor materials d'emmagatzematge de calor. Això facilita el reciclatge de recursos a gran escala d’escòria de carbur i aconsegueix la preparació de baix cost en carboni de baix cost de la fase composta de materials d’emmagatzematge de calor.
02Es pot preparar un material d’emmagatzematge de calor de canvi de fase compost amb un excel·lent rendiment amb una fracció de massa del 52,5% d’escòria de carbur i el material de canvi de fase del 47,5% (Na₂co₃). El material no mostra cap deformació ni fuga, amb una densitat d’emmagatzematge de calor de fins a 993 J/g en l’interval de temperatures de 100-900 ° C, una resistència a la compressió de 22,02 MPa i una conductivitat tèrmica de 0,62 W/(M • K). Després de 100 cicles de calefacció/refrigeració, el rendiment d’emmagatzematge de calor de la mostra NC5 es va mantenir estable.
03El gruix de la capa de pel·lícula de canvi de fase entre les partícules de la bastida determina la força d'interacció entre les partícules de material de la bastida i la resistència a la compressió de la fase composta Canvia el material d'emmagatzematge de calor. El material d’emmagatzematge de calor de canvi de fase compost preparat amb la fracció de massa òptima del material de canvi de fase presenta les millors propietats mecàniques.
04La conductivitat tèrmica de les partícules de material de bastida és el factor principal que afecta el rendiment de transferència de calor dels materials d’emmagatzematge de calor compostos. La infiltració i l’adsorció de materials de canvi de fase a l’estructura de porus de les partícules de material de bastida milloren la conductivitat tèrmica de les partícules de material de la bastida, millorant així el rendiment de transferència de calor del material d’emmagatzematge de calor de la fase composta.
Hora de publicació: 12-2024 d'agost