英国一公司相变材料简介-翻译件

1、1、 蓄能 (thermal energy storage 简述蓄热填补了建筑用能与功能间的不匹配。蓄能周期可根据系统需求设计，可以为一日、一周或是一个季节。蓄能系统必定以热量形式放能，但蓄能过程可通过热量或电量形式输入。通过蓄能调峰，可实现：降低运行能耗降低设备容量增强系统可调性增大系统安全性节能减排2、相变材料介绍:通过相变（熔化/凝固）过程，相变材料可以以潜热形式蓄存/放出大量热。这一特点使其在蓄能领域中得到了广泛应用，可以实现在某一时段的某一过程中吸收冷量或热量，转而推移至另一时间或转移至另一地点放出。此外，相变材料还可提供附加热阻，在控温运输等工业领域尤其有益。有趣的是，最简单、便宜

2、且有效的相变材料其实是水（或冰）。然而，水的凝固点为 0C,对于绝大多数的蓄能应用并不合适。 所幸，许多其他的相变材料已经被发现， 相变温度范围 低至零下，高达数百摄氏度。考虑相变温度，相变材料被划分为四类。低共熔物体系：盐的水溶液，相变温度在0c以下水合盐：一些在凝固过程中可吸收结晶水的盐类，相变温度一般高于0c有机材料：以碳、氢为主要元素的高分子聚合物，常见的如椰子油、石蜡与脂肪酸，相 变温度一般高于0 c固-固相变材料：此类材料在相变过层中无明显可见变化（除细微膨胀与收缩之外），因此可免去相变材料应用中封装、防泄漏等问题3、相变蓄能应用3.1、在建筑领域内的应用(1)冷冻水系统蓄能如图为

3、马来西亚一零能耗建筑，夜间相变材料蓄存冷量， 日间放出。我们将相变蓄冷在冷冻水系统中的应用推广至世界各地， 包括位于西雅图的美国陆军总部、通往澳大利亚的高速铁 路车站等等，实现了负荷调峰与节能。(2)蓄存冷却塔夜间冷量免费供冷如图为墨尔本议会总部，是世界上唯一一栋达到六级能效 标准的建筑。夜间冷却塔运行，将冷量存入相变材料，日间再放出。(3)被动式蓄能实现免费供冷如图为英国威斯敏斯特大学一相变砖铺做的屋顶，夜间相 变材料自然冷却，日间放出冷量实现免费供冷。(4)围护结构蓄能将颗粒状的相变材料与石膏板、水泥等建材结合，在同等 的室内舒适度要求下，围护结构厚度可降低。(5)热回收都灵附近一热电联产

4、工厂在系统的冷、热侧皆采用相变材 料蓄能，实现了良好的经济效益。(6)被动太阳房与太阳能采暖(7)冷、热、电联合调控在英国国家剧院的设计中，通过加入相变蓄能系统，可对 电力、供冷、供热三者进行联合调节。不仅可实现以日为 周期的调控，亦可以年为周期，调节不同季节间的负荷情 况。(8)在太阳能驱动的制冷系统中进行蓄冷卡塔尔申办 2022届世界杯一定程度上归功于其零能耗体 育场的设计(如右图)。在无赛事进行时，利用太阳能发电 驱动制冷机，并将冷量存入相变材料中，在比赛时则从相 变材料中取冷。控温包装与运输(1)冷藏/冻食品运输如今用冷藏车运输食品已很常见，而利用相变蓄能技术则可取代车载机械制冷系统，

5、或作为储备能源以备万一。在飞机或海上货运中也有类似应用。(2)在冷藏仓库中作为储备能源在一些电力供应不稳定的国家或地区，相变蓄能技术可用于冷藏仓库，在停电时吸收热量维持适宜的储存环境，防止食品变质。(5)医疗制品的控温运输药品、血液等医疗制品的运输对控温有严格要求，相变材料相变过程中温度相对稳定的特点在其中得以利用。目前相变蓄能技术已在多个国家的军用医疗运输产业中得到应用。被动式供冷(1)通讯站被动式供冷为保证通讯设备正常工作，设备间内温度需控制在45 C以下。可利用相变蓄能系统在夜间蓄冷，日间承担热负荷。(2)电子设备被动式供冷工作原理类似于(1),已在部分地区的 ATM机中得到应 用。此外

6、，相变材料还可以抵御急剧发热，避免电子器件的温度的迅速升高，保证其正常工作。(3)相变围合结构控温工作原理与(1)、(2)类似，可用于偏远地区的信号发射 站、泵房等。可维持小室 /盒子内温度合适而无需借助于 机械供冷系统。(4)维持电池工作在低温状态保证较低的相变材料可在电池工作过程中吸收其发热量, 工作温度，优化其性能，延长其寿命。(5)作为数据采集仪的隔热层当数据米集仪工作在高温环境中(如：熔炉、喷气式发动机等)时，可附加相变隔热层进行保护。3.4、太阳能供暖与热回收(1)工业应用通过设计合适的相变蓄能系统，可减缓热负荷波动，在相对稳定的供热需求下，供热系统工作的可靠性的 提高，经济成本亦

7、得以削减。此外，在一些畜牧场、酿酒厂和食品加工厂中，通过 相变蓄能系统对冷热负荷的搬运”，可在无机械系统的情况下将室温控制在目标区域以内。(2)增大家用热水箱蓄能能力通过浸入相变材料，太阳能集热器热水箱的蓄热能力 可成倍放大。“Jk.1(3)填补太阳能资源与供热需求间的不匹配 太阳能资源在中午前后最为丰富，而不同房间类型的 供热需求有不同特点，供需在时间上往往并不匹配， 而相变蓄能系统的使用则可以填补这种偏差。(4)相变地板蓄存太阳能在冬季，太阳能集热器往往难制得热水，但可通过相 变地板的形式，吸收日间多余的太阳能，在夜间放出 维持室内舒适。通过合理的循环设计，整栋建筑的热 负荷都能得以解决。

8、(5)美国一太阳房案例该建筑为太阳能十项全能竞赛项目，采用了相变蓄能 系统，夏季通过夜间蓄冷解决日间的冷负荷，冬季通 过日间吸收太阳能蓄能解决夜间热负荷，而不再需要 其他能源投入。4、产品开发与应用案例(1)航空航天中的应用制得骄傲的是，我们已经参与了多个航空航天项目，参与其中相变蓄能装置的设计，包括：作为电子器件的隔热屏障，保证其工作在合适温度下； 作为太空采集样品 的恒温罩，并维持此温度直至开封用于检测。(2)汽车供冷在一些气候炎热而汽车中尚未配备空调系统的地区，我们设计了车载相变蓄能系统来为司机提供舒适的驾驶 环境。所用材料相变温度约为32 C,在夜间蓄冷，日间放出。(3)添加相变材料的军用电源包 TOC o 1-5 h z 通过相变材料的使用， 在电池工作时维持较低温度，从而有效地延长其使用寿命。(4)相变型恒温饮料罐经由一世界知名厂家的实验，当使用相变温度为4c的相变罩时，饮料可维持此低温达4小时。(5)在家用织物中添加相变材料以改善舒适性在纤维中加入相变材料， 制得床垫等家用品， 使用舒适 度可增加。(6)作为信息存储设备的隔热罩虽然设备外壳有一定耐燃性，但设备温度却仍旧会升高。通过在外壳中加入相变材料，可在46小时的时间内将设备温度维持在正常水平，为救火提供时间裕量， 确保数据安全。(7)人体穿戴设备如