تقدم جديد في أبحاث تكنولوجيا تخزين الحرارة

تكنولوجيا تخزين الحرارة المتعددة المراحل من خلال تخزين الحرارة المعقولة المركبة ومواد تخزين الحرارة المتعددة المراحل ،لتجنب تكنولوجيا تخزين الحرارة المعقولة وتكنولوجيا تخزين الحرارة تغيير المرحلة العديد من أوجه القصور، أصبحت نقطة ساخنة في الداخل والخارج في السنوات الأخيرة، ولكن المواد الهيكلية التقليدية تستخدم المعادن الطبيعية أو منتجاتها الثانوية،التعدين أو المعالجة على نطاق واسع سوف تدمر البيئة البيئية المحلية وتستهلك كمية كبيرة من الطاقة الأحفورية، من أجل الحد من تأثير المشاكل المذكورة أعلاه على البيئة، يمكن استخدام النفايات الصلبة لإعداد مواد تخزين الحرارة المركبة لتغيير المراحل.

الخردة الكاربيد الكالسيوم هي الأسيتيلين وكلوريد البوليفينيل وغيرها من النفايات الصلبة الصناعية التي تنتج في عملية الإنتاج، الصين تنتج أكثر من 50 مليون طن سنويا،و تطبيق الخامات الكاربيد الكالسيوم في صناعة الاسمنت، مما يؤدي إلى تراكم عدد كبير من خامات الكاربيد الكالسيوم في الهواء الطلق، واستعادة الخنادق، والأضرار الخطيرة للبيئة البيئية المحلية،الحاجة الملحة لاستكشاف طرق جديدة لاستخدام الموارد.

من أجل امتصاص النفايات الصناعية الصلبة من سلخة كربيد الكالسيوم على نطاق واسع وإعداد مواد تخزين الحرارة منخفضة الكربون ومنخفضة التكلفة researchers from Beijing University of Civil Engineering and Architecture proposed to use calcium carbide slag as the skeleton material to prepare Na2CO3/calcium carbide slag composite phase change heat storage materials by cold-pressing sintering method، وتظهر الخطوات المحددة في الشكل.

بالنظر إلى التشوهات، وتسرب الملح المنصهر على السطح وكثافة تخزين الحرارة،على الرغم من أن كثافة تخزين الحرارة في العينة NC4 هي الأكبر بين مواد تخزين الحرارة الثلاثة المركبة لتغيير المراحل، تعتبر نسبة كتلة مواد تخزين الحرارة المركبة لتغيير المراحل التي تتوافق مع العينة NC5 هي النسبة المثلى.

بعد ذلك، قام الفريق بتحليل الشكل الكلي، أداء تخزين الحرارة، الخصائص الميكانيكية،الاستقرار الدوري وتوافق مكونات المواد من مواد تخزين الحرارة المركبة لتغيير المراحل، واستنتجت بشكل رئيسي الاستنتاجات التالية:

01
يحتوي مكون كربيد الكالسيوم على الصخور على توافق جيد مع Na2CO3،والتي يمكن أن تحل محل المواد العظمية الطبيعية التقليدية لتوليف Na2CO3 / كربيد الكالسيوم الخردة مواد التخزين الحرارية المركبة تغيير المرحلة، وإعادة تدوير الموارد على نطاق واسع من خامات كربيد الكالسيوم لتحقيق تحضير منخفض الكربون ومنخفض التكلفة للمواد المركبة لتخزين حرارة التغير في المرحلة.

02
يمكن استخدام خامات الكاربيد الكالسيوم بنسبة 52.5٪ ومواد تغيير المراحل بنسبة 47.5٪ Na2CO3 / مركب لإعداد مادة مركبة لتخزين الحرارة مع أداء ممتاز ،بدون تغيير ولا تسرب، مع كثافة تخزين الحرارة تصل إلى 993 J / g ، وقوة الضغط 22.02 MPa ، وموصلية حرارية 0.62 W / (((m•K) في حدود 100 ~ 900 °C. بعد 100 دورة تسخين / تبريد ،وظلت أداء تخزين الحرارة في العينة NC5 ثابتة.

03
سمك طبقة الفيلم يحدد القوة بين الجسيمات للمادة الهيكلية وقوة الضغط للمادة المركبة لتخزين حرارة التغير في المرحلة ،والمواد المركبة لتخزين حرارة تغيير المراحل التي تم تحضيرها تحت نسبة الكتلة المثلى لمواد تغيير المراحل لديها أفضل الخصائص الميكانيكية.

04
التوصيل الحراري لجسيمات مواد الهيكل العظمي هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على أداء نقل الحرارة لمواد تخزين الحرارة المركبة لتغيير المراحل ،والتمييز والامتصاص من مواد تغيير المرحلة في بنية المسام من مواد الهيكل العظمي يحسن من الموصلات الحرارية من جزيئات مواد الهيكل العظمي، وبالتالي تحسين أداء نقل الحرارة للمواد المركبة لتخزين الحرارة مع تغيير المرحلة.