一、高U技的相变材料推q了节能技术的创新
随着U学技术的快速发展,能源逐渐成ؓ人类赖以生存的基Q但是能源的供应与需求都有较强的旉性,Z提高能源利用效率、保护环境、解决热能供l与需求失配的矛盾Q在太阳能利用,电力的“移峰填谷”,废热回收利用以及建筑与空调的节能中,相变蓄热技术已l成Z界范围内研究的热炏V?br style="FONT-FAMILY: "> ?0世纪60q代开始,相变材料技术就成功地应用到载hI间技术上Q随后就得到U学界广泛研I和推广。目前,无机相变材料技术,在热能工E、徏{材料、恒温储q和U织服装{领域有着q泛的应用,ؓ节能市场开辟了新的道\Q它的应用市Z有巨大的发展空间?br style="FONT-FAMILY: "> 国的Reportlinker公司调查昄Q?009q全球的PCMQPhaseChangeMaterial相变材料Q市?955.20亿元Q以下都以h民币币单位)Q?8%的䆾额集中在Ƨ美市场Q预?015q将增长?672.65亿元Q今?q会?1.7%的增长率高速增ѝ目前中国相变材料市场几乎空白,因此未来五年中国市场有几何倍数的增长,预计?015q_市场增加到1000亿元以上Q相变技术发展势必推q中国能源应用技术的革新和发展?br style="FONT-FAMILY: ">
二、精新相能的室相变温控原理
相变材料分ؓ有机相变和无机相变材料,但是有机相变材料׃闪点低、成本高{原因无法应用到室温控中,因此本文只介l无机相变材料在室温控中的应用?br style="FONT-FAMILY: "> 无机相变材料是一U具有特D功能的物质Qh们利用它能在特定的温度下发生物相的变化,q伴随着吸收或放出热量的作用Q来控制周围环境的温度?br style="FONT-FAMILY: "> 1、相变材料基本特?br style="FONT-FAMILY: "> 相变q程中有原子扩散q动Q相变速率受原子扩散速度所控制Q新相和母相得成分往往不同Q只有因新相和母相比容不同而引L体积变化Q没有宏观Ş状改变。非扩散型相变:相变q程中原子不发生扩散Q参与{变的所有原子的q动是协调一致的相变UCؓ非扩散型相变。一般特征是Q?br style="FONT-FAMILY: "> ①存在由于均匀切变引v的宏观Ş状改变,可在预先制备的抛光试栯面上出现突现象Q?br style="FONT-FAMILY: "> ②相变不需要通过扩散Q新相和母相的化学成分相同;
③新相和母相之间存在一定的晶体学位向关p;
④某些材料发生非扩散相变Ӟ相界面移动速度极快Q可接近声速?br style="FONT-FAMILY: "> 2、相变作用的基本原理
在相变过E中Q相变储能材料与环境q行能量交换Q从而达到控制环境温度和能量目的。由于有机相变储能材料用温度范围比较窄Q而无机相变储能材料其使用温度范围宽,同时它还h储能密度高、体U小巧、温度控制恒定、节能效果显著、易于控制等优点Q无机相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力?br style="FONT-FAMILY: "> 物理状态发生变化时Q材料自w的温度在相变完成前几乎l持不变QŞ成一个宽的温度^収ͼ虽然温度不变Q但吸收或释攄潜热却相当大Q如?所C。ؓ了更好的应用和改善无机相变储能材料的性能常利用一些方法进行测试和改进?/font>
? 相变材料蓄能作用机理
储冷材料分子在储h冯E中是有l晶状态和非结晶状态行E的Q具体列囑֦下:
? 相变材料液态固态{换分子结?/font>
也就是说Q我们相变蓄h料的l晶温度Ҏ26℃,当外界环境温度升高或下降Ӟ分子间的键能׃增大或减,相变材料׃自动吸收或放出冷量,而自w的温度不改变,直到能量饱和为止。同Ӟ相变材料׃从环境中吸收或释攄能,从而达到硐室自动调温的效果?br style="FONT-FAMILY: "> 相变材料温度上升或下?℃吸收或攑և能量?00倍左叻I是储h温材料本w特有的物理Ҏ,q且不会因ؓ外界环境而改变?br style="FONT-FAMILY: "> 3、精新相能的相变点及温控范围
北京_新相能U技有限公司通过化合物复配技术很好的解决了无机相变材料的诸多~陷Q自ȝ发的相变蓄冷材料相变温度Ҏ盖了-62℃到995℃,可根据冷藏温度的需要可以选择适用的相变温度。由于不同的相变材料可以实现不同的温度控Ӟ双温冯就有了上述选择之外的第三种选择。每U相变材料的相变温度是固定不变,h良好的稳定性,试验表明Q反复?0000ơ以上蓄冷量仍能保持95%以上Q性能衰减控制?%以内?br style="FONT-FAMILY: ">
三、硐室相变温控解x?br style="FONT-FAMILY: "> 北京_新相能现已在全国各地都有无源相变硐室成功案例,_新相能在长旉的避险过E中Q营造一个干爽、清凉的环境寚w险h员的生命安全、生理和心理斚w都极光要,但同时控温系l也是避险设备中较难解决的问题?br style="FONT-FAMILY: "> 1?4℃至26℃相变材料是室温控最?br style="FONT-FAMILY: "> 目前大多数浅层低温矿井的环境温度均ؓ18~22℃范围内Q采用相变温度高于这一范围的相变材料便可实现^时免l护Q相变材料可以在自然条g下保持在蓄冷状态;而相变温度过高,如果过26℃便会媄响其控温效果?br style="FONT-FAMILY: "> 按照煤矿遉K逃生讑֤的降温除湿要求,在避难h员等待救援的q程中环境温度不能高?2℃,Ҏ热传导速率Q在密闭I间内无I气强制Ҏ的条件下Q如果相变温度过高环境温度很Ҏ出q一限定要求。降温除湿作用将成ؓ一U空谈,难以满安监技术要求?br style="FONT-FAMILY: "> 2、硐室h均相变材料计?br style="FONT-FAMILY: "> 在逃生舱或者硐室中Q热量由三个途径产生Qh体发热、侧壁传热和讑֤发热。蓄能相变材料可布置在舱体内壁上Q也可以制成相变服装由避险者穿着。布|在内壁的蓄能相变材料常用的有板状品和袋装产品。可以根据舱体Ş状设计布|方案。相变服装由一仉燃防静电服装Q阻燃等UB、防静电{BQ和一套(六组Q?2块蓄能相变材料模块组成。每位避险h员配备一套相变服装和额外一套相变材料模块轮换用。以22℃ؓ基准Q道温度不高于23℃的煤矿UCؓ低温矿,高于26℃的UCؓ高温ѝ?br style="FONT-FAMILY: "> 常态时Q低温矿的硐室可以直接采用蓄能相变材料进行冷_高温矿的相变材料需采用涡流制冷冷却Q相变材料一直保持固态备用。紧急状态下Q避险h员进入舱内,蓄能相变材料~释融化Q吸收舱内热量。同Ӟ遉K者穿着相变恒温服,它可以维持避险者体表适宜温度Q恒温服每套相变材料l块可以l持24~30?时以上。两套相变材料组块可以轮换用,遉K者可换下的l块攑օ型的蓄L中蓄P相变材料可在2~3时内完成蓄冷工作?/font>
遉K室中每人所需要的相变材料数量M为:
3、相变材料在室中安装?/font>
四、无源蓄能相变材料在遉K室温控pȝ中七大优?br style="FONT-FAMILY: "> 1、无源相变材料控温,自然蓄冷Q不需要Q何电源,占用有效I间,免维护;
如果采用冰蓄冯备作用降温冷源,则由于冰的熔点ؓ0℃,井下环境温度无法保证其自然蓄P需要额外用外接电源和压羃机制P以维持蓄L态,在闲|时必须保持压羃机工作状态,否则给救生讑֤的用带来风险。而采?4~26℃相变温度的无源相变材料可以利用l合自然温度条g自动蓄冷Q无需外接甉|Q不会因为停늭原因使蓄h料失效,免维护的同时也降低了安全风险?br style="FONT-FAMILY: "> 2、增加用有效空间大Q和二氧化碳、冰蓄冷制冷Ҏ大大节约了h力物力成本;
无论是干冎ͼ二氧化碳Q制冯是冰蓄冷Q它们都不能在正常环境下存放Q干冰需要贮存在高压容器内,冰蓄冷需要在压羃机@环制h热器内存放,都对贮存条g要求极ؓ苛刻Q在使用时同样也需要特定的换热pȝQ无形中增加了用难度。而由于相变材料可以自然蓄P无需集中存放Q可以随用随取,使用极ؓ方便?br style="FONT-FAMILY: "> 3、相变蓄冷安全性高Q不存在二氧化碳泄露造成的窒息性伤実뀁不存在断电造成蓄冷制冷失效Q?br style="FONT-FAMILY: "> 相变材料主要由各U无机盐和水复合而成Q不含有M对h体有害物质,主要通过材料自n化学反应吸收冷量Q用极为安全?br style="FONT-FAMILY: "> 4、相变材料可以重复?万次Q相变温度点EI30q不分层Q?br style="FONT-FAMILY: "> 北京_新相能U技有限公司自主研制开发的相变材料完全克服了无机相变材料的分层问题Q材料性能极ؓE_Q可以重复用超q?万次以上?br style="FONT-FAMILY: "> 5、不d凝胶的相变材料,U密度高Q潜热值高?0%Q吸收热量大Q导热速度?90%Q降温速度快;
本相变材料不dM凝胶及增E成分,保相变材料全部为有效作用组分,其潜热和自n传热{性能均优于同cM品?br style="FONT-FAMILY: "> 6、零能耗,可将室温度控制在安全温?20时Q?br style="FONT-FAMILY: "> 由材料科学合理的增大了换热面U,吸热降温q程中无需风机{设备强制对即可实现快速降温,因此降温q程零能耗,有效节省了避难设施中有限的能量供应,完全能够辑ֈ遉K设施所要求?20时控温?br style="FONT-FAMILY: "> 7、相变材料可以营造最舒适的室温度Q最大限度保证避险h员的生命安全?br style="FONT-FAMILY: "> 24~26℃相变温度很好的满了避隄室的控温要求Q将室内温度控制?2℃以下,为避险h员提供最佳的生存环境Q也为救援工作赢得了宝贵的时_最大限度的保障井下人员的生命安全?/font>
五、精新相能致力于室相变温控的发展?br style="FONT-FAMILY: "> 北京_新相能U技有限公司是国际领先的储热储冷解决Ҏ供应商,是国内最大的蓄能相变材料研发生企业拥有国内最优秀的企业管理和研发团队Q精新相能的总部位于北京丽泽商务区,在燕郊经技术开发区建有q两千^c的“储能品生产基地”,主营高中低温相变储能材料、恒温箱、冷藏箱、冰ѝ冰盒、恒温带、降温带、恒温服、降温服、低温周转箱{品的设计、生产加工,专业服务范围包括储能产品研发、工E安装施工等Q品应用涉及冷链运输、恒温服饰、设施农业、太阌利用、低能耗徏{等行业。精新相能的核心技术——相变材料的储能温度范围?60~995℃,产品性能E_Q技术国内领先。在立储能材料的基上,U极拓展开发相兛_用品:自主研发的系列冷藏保温箱能够保证?18℃储存,三天不解冠Z,“千里保鲜,_新呈现”;室供暖pȝ能够合理调配太阳能资源,使h们能够在寒冷的冬季n受到新鲜果蔬Q恒温服饰系列品Z在炎炎夏日也能“如沐春风”?br style="FONT-FAMILY: "> 中国是世界第一产煤国,׃开采条件复杂、从业hC多,中国也是煤矿事故发生数量较多的国家。煤矿安全问题引起党中央和h民的q泛x。ؓ了深入诏彻落实《国务院关于q一步加Z业安全生产工作的通知》精,q一步提高煤矿安全保障能力,国家安全监管d、国家煤矿安监局制定了《煤矿井下紧急避险系l徏讄理暂行规定》。该规定指出Q?012q?月底前所有易燃矿井?013q?月底前其他所有井工煤矿应按照规定要求配备救生舱、硐室等的煤矿井下紧急避险设备。ƈ且所有避险设备必ȝ持额定h员至?6时的待援时间?br style="FONT-FAMILY: "> _新相能U承“精于储能、创Ch值”的核心理念Qؓ客户优化储能解决ҎQ致力于提高能源利用效率Q公司拥有完整、科学的质量理体系Q以质量求生存,以诚信谋发展Q以提高能源利用效率为己任,Ƣ迎各界朋友莅参观、指导和业务z谈?br style="FONT-FAMILY: "> 我们的目标客户包括PLC供应商、军民通讯基站、汽车配仉售商、冷藏运输商、果蔬肉储运商、超市、徏{公司、涂料生产商、太阌讑֤刉商和空调冰制造商{。世界各国都在大力寻求该新型实用材料和技术,在中国及亚洲生和研发无机相变材料品仍属首例,在国内开发和应用q一cL术和材料有着巨大的社会和l济意义?/font>