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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划相变材料比热容相变虚热材料综述蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，可用于解决热能供给与需求失配的矛盾，在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，是世界范围内的研究热点目前，主要的蓄热方法有显热蓄热、潜热蓄热和化学反应蓄热三种显热蓄热是利用物质的温度升高来存储热量的利用陶瓷粒、水、油等的热容进行蓄热，把已经高温或低温变换的热能贮存起来加以利用，如固体显热蓄热的炼铁热风炉、蓄热式热交换器、蓄热式燃烧器等，通常的
2、显热蓄热方式简单，成本低，但储存的热量小，其放热不能恒温的缺点化学反应蓄热是指利用可逆化学反应的结合热储存热能发生化学反应时，可以有催化荆，也可以没有催化剂一种高密度高能量的蓄热方式，它的储能密度一般高于显热和潜热，此种储能体系通过催化剂和产物分离易于能量长期储存潜热蓄热是利用物质在凝固熔化、凝结气化、凝华升华以及其他形式的相变过程中，都要吸收或放出相变潜热的原理来进行能量储存的技术利用相变材料相变时单位质量潜热，蓄热量非常大能把热能贮存起来加以利用，如空间太阳能发电用蓄热器，深夜电力调峰用蓄热器，其储能比显热一个数量级，而且放热温度恒定，但其储热介质一般有过冷、相分离、易老化等缺点。一相变蓄
3、热材料的分类根据相变种类的不同，相变蓄热一般分为四类:固一固相变、固一液相变、液一气相变及固一气相变。由于后两种相变方式在相变过程中伴随有大量气体的存在，使材料体积变化较大，因此尽管它们有很大的相变热，但在实际应用中很少被选用，固一固相变和固一液相变是实际中采用较多的相变类型。根据材料性质的不同，一般来说相变蓄热材料可分为:有机类、无机类及混合类相变蓄热材料。其中，石蜡类、脂酸类是有机类中的典型相变蓄热材料;结晶水合盐、熔融盐和金属及合金等是无机类中的典型相变蓄热材料。混合类又可分为:有机混合类、无机混合类及无机一有机混合类。根据使用温度范围的不同，潜热蓄热材料又可分为分为高、中、低温三种1低
4、温相变蓄热材料低温相变蓄热材料主要有无机和有机两类无机相变材料主要包括结晶水合盐、熔融盐、金属或合金结晶水合盐通常是中、低温相变蓄能材料中重要的一类，具有价格便宜，体积蓄热密度大，熔解热大，熔点固定，热导率比有机相变材料大，一般呈中性等优点但在使用过程中会出现过冷、相分离等不利因素，严重影响了水合盐的广泛应用决过冷的办法主要有两种，一种是加入微粒结构与盐类结晶物相类似的物质作为成核剂例如，DrTelkes经过千余次试验后发现在Na2SO。10HzQ中加入硼酸能明显地降低过冷度；另一种是保留一部分固态相变材料，即保持一部分冷区，使未融化的一部分晶体作为成核剂，这种方法文献上称为冷指(Coldfi
5、nger)法，虽然操作简单，但行之有效J为了解决相分离的问题，防止残留固体物沉积于容器底部，人们也研究了一些方法，一种是将容器做成盘状，将这种很浅的盘状容器水平放臵有助于减少相分离；另一种更有效的方法是在混合物中添加合适的增稠剂，防止混合物中成分的分离，但并不妨碍相变过程。有机相变材料主要包括石蜡，脂肪酸及其他种类石蜡主要由不同长短的直链烷烃混合而成，可用通式C。H抖：表示，可以分为食用蜡、全精制石蜡、半精制石蜡、粗石蜡和皂用蜡等几大类，每一类又根据熔点分成多个品种短链烷烃的熔点较低，随着碳链的增长，熔点开始增长较快，而后逐渐减慢，再增长时熔点将趋于一致。VHMoreos等人研究了将不同形状的
6、翅片管用于潜热蓄热系统中增强换热睁引，LFCabeza等人研究了将高导热率粉末、碳纤维植入相变材料中以增强导热率，该法同时也能有效地减少石蜡相变时的容积变化103脂肪酸的性能特点与石蜡相似1卜12，其分子通式为GH。O：大部分的脂肪酸都可以从动植物中提取，其原料具有可再生和环保的特点，是近年来研究的热点其他还有有机类的固一固相变材料，如高密度聚乙烯，多元醇等这种材料发生相变时体积变化小，过冷度轻，无腐蚀，热效率高，是很有发展前途的相变材料复合相变材料材料的复合化可将各种材料的优点集合在一起，制备复合相变材料是潜热蓄热材料的一种必然的发展趋势。复合相变材料的支撑目前，国内外学者研制的支撑材料主要
7、有膨胀石墨、陶瓷、膨润土、微胶囊等膨胀石墨是由石墨微晶构成的疏松多孔的蠕虫状物质，它除了保留了鳞片石墨良好的导热性外，还具有良好的吸附性1引陶瓷材料有耐高温、抗氧化、耐化学腐蚀等优点，被大量地选做工业蓄热体主要的陶瓷材质有石英砂、碳化硅、刚玉、莫来石质、锫英石质和堇青石质等膨润土有独特的纳米层问结构，采用“插层法”将有机相变材料嵌入其层状空间，制备有机无机纳米复合材料，是开发新型纳米功能材料的有效途径，微胶囊相变材料口阳是用微胶囊技术制备出的复合相变材料。在微胶囊相变材料中发生相变的物质被封闭在球形胶囊中，有效地解决了相变材料的泄漏、相分离及腐蚀等问题，有利于改善相变材料的应用性能，并可拓宽相
8、变蓄热技术的应用领域。中温相变蓄热材料太阳能热利用与建筑节能等领域对相变蓄热材料的需求，使低温范围蓄热材料具有广泛的应用前景；高温工业炉蓄热室、工业加热系统的余热回收装臵以及太空应用，推动了高温相变蓄热技术的迅速发展因此，国内外对制冷、低温和高温相变蓄热材料(PCM)做了相当多的研究，但中温PCM则较少使用不过，近年来相关领域的发展给中温PCM的应用创造了很大的空间。高温相变蓄热材料高温相变材料的热物性相变材料的热物性主要包括：相变潜热、导热系数、比热容、膨胀系数、相变温度等直接影响材料的蓄热密度、吸放热速率等重要性能，相变材料热物性的测量对于相变材料的研究显得尤为重要。高温相变材料通常具有一
9、定的高温腐蚀性，通常需要对其进行封装。微封装的相变材料具有许多优点，促使人们对此进行研究。Heine等人研究了4种金属对熔点在235857的6种熔融盐的耐腐蚀性能。Lane对不同的材料在不同尺寸下封装的优点和缺点进行分析，并对材料的兼容性进行了研究由于用途广泛，很多个人和公司。如BASF已加入了相变材料微封装的研究行列。微封装相变材料在不同热控制领域的潜在应用将受到其成本的限制，但对于太空应用，热控制性能远重于其成本。一些研究人员认为，相变材料微封装技术将是太空技术的一个里程碑高温相变复合材料的研究进展将相变材料同耐腐蚀性好的常规材料复合是高温相变材料的研究方向之一目前，高温相变复合材料可分为
10、陶瓷基和金属基两大类邹向采用陶瓷技术将碳酸盐共熔物蓄热介质与陶瓷基体复合在一起，制成一种新型高温相变复合材料该材料的致密度和高温相变潜热分别达到了理论值的90和70，使用温度可达800；王华等人采用融浸工艺，将性能优良的高温熔融盐分别与不同的金属基复合，得到一种新型高温相变复合材料该金属基相变复合材料具有高的吸热一放热率、高蓄热密度等优点他们还进行了高温熔融盐相变蓄热材料与不同高性能陶瓷复合的研究，成功制备出燃料工业炉用高温相变复合材料相变蓄热系统的数值模拟目前，文献中提出的模型较多，但因系统结构、传热方式和相变材料的差异，模型的通用性较差以下选出的文献中对高温相变蓄热系统的数值模拟具有代表性
11、的研究邢玉明等人采用焓方法建立了以控制体单元为对象的单管相变蓄热模型，并对系统进行了数值分析，得到了循环工质气体出口温度、相变材料容器最高温度和平均壁温等参数的瞬态变化曲线，数值计算与试验结果吻合良好；王华等人建立了球形相变蓄热复合材料的放热模型，采用焓增法研究了相变材料的相变潜热、基体的导热系数、复合材料的尺寸以及复合蓄热材料与流体间的传热系数等因素对放热过程的影响；Gong等人29建立了以管侧为传热流体、壳侧填充相变材料的管壳式随着人们生活水平以及对工作与居住环境舒适度要求的提高，相应地建筑能耗也增加，造成能源消耗过快，环境污染加剧。如何在维持可持续发展的前提下，使用最低能耗达到居住环境舒
12、适度最大化已成为建筑节能领域里研究的热点。通过用相变储能建筑材料构筑的建筑围护结构，可以降低室内温度波动，提高舒适度，使建筑供暖或空调不用或者少用能量，提高能源利用效率，并降低能源的运行费用。相变材料是利用相变过程中吸收或释放的热量来进行潜热储能的物质，储热系统按照储热方式不同可以分为显热储热、潜热储热和化学反应储热三类。与显热储能材料相比，PCM具有储能密度大，效率高以及近似恒定温度下吸热与放热等优点，因而可以应用于很多领域，如太阳能利用、废热回收、智能空调建筑物、调温调湿、工程保温材料、医疗保健与纺织行业等方面。但化学反应热蓄热虽然具有储能密度大的特点，但应用技术和工艺太复杂，目前只能在太
13、阳能利用研究领域受重视，离实际的应用还很远，因此PCM成为了热能储存的主要应用方式。相变材料的蓄热机理与特点相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。相变材料的分类相变材料主要包括无机PCM、有机PCM和复合PCM三类。
14、其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；近年来，复合相变储热材料应运而生，它既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。因此，研制复合相变储热材料已成为储热材料领域的热点研究课题。但是混合相变材料也可能会带来相变潜热下降，或在长期的相变过程中容易变性等缺点。相变储能建筑材料相变储能建筑材料兼备普通建材和相变材料两者的优点，能够吸收和释放适量的热能；能够和其他传统建筑材料同时使用；不需要特殊的知识和技能来安装使用蓄热建筑材料；能够用标准生产设备生产；在经济效益上具有竞争
15、性。相变储能建筑材料应用于建材的研究始于1982年，由美国能源部太阳能公司发起。20世纪90年代以PCM处理建筑材料的技术发展起来了。随后，PCM在混凝土试块、石膏墙板等建筑材料中的研究和应用一直方兴未艾。1999年，国外又研制成功一种新型建筑材料固液共晶相变材料，在墙板或轻型混凝土预制板中浇注这种相变材料，可以保持室内温度适宜。另欧美有多家公司利用PCM生产销售室外通讯接线设备和电力变压设备的专用小屋，可在冬夏天均保持在适宜的工作温度。此外，含有PCM的沥青地面或水泥路面，可以防止道路、桥梁、飞机跑道等在冬季深夜结冰。相变材料与建筑材料的复合工艺PCM与建材基体的结合工艺，目前主要有以下几种
16、方法：将PCM密封在合适的容器内。将PCM密封后置入建筑材料中。通过浸泡将PCM渗入多孔的建材基体。将PCM直接与建筑材料混合。将有机PCM乳化后添加到建筑材料中。国内建筑节能知名企业北京振利高新技术公司成功地将不同标号的石蜡乳化，然后按一定比例与相变特种胶粉、水、聚苯颗粒轻骨料混合，配制成兼具蓄热和保温的可用于建筑墙体内外层的相变蓄热浆料。试验楼的测试工作正在进行中。同时在开发的还有相变砂浆、相变腻子等产品。相变材料在建筑围护结构中的应用现代建筑向高层发展，要求所用围护结构为轻质材料。但普通轻质材料热容较小，导致室内温度波动较大。这不仅造成室内热环境不舒适，而且还增加空调负荷，导致建筑能耗上升。目前，采用的相
