Überblick über Phasenwechsel-Energiespeichermaterialien

Materialien für die Phasenwechselung der Energiespeicherung:

• Energie speichernde Phasenwechselmaterialien beziehen sich auf Stoffe, die die latente Wärme des Phasenwechselns zur Energiespeicherung nutzen.
• Es ist auch als Phasenwechsel-Energiespeicher oder Wärmespeicher, Energiespeicher, Wärmespeichermaterialien, latente Wärmeenergie-Speichermaterialien bekannt, bezeichnet als Phasenwechselmaterialien.

Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien für die Energiespeicherung:

• Energie speichernde Phasenwechselmaterialien weisen die Vorteile einer hohen Energiespeicherdichte, einer geringen Temperaturänderung bei Wärmeabsorption und -freisetzung sowie einer einfachen Prozesssteuerung auf.und haben eine Vielzahl von Materialien und werden weit verbreitet verwendetDie Energiespeicher haben die Fähigkeit, ihren physikalischen Zustand zu verändern und latente Wärme innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zu absorbieren oder freizusetzen.

• Ein Beispiel für den Fest-Flüssig-Phasenwechsel ist, dass das Phasenwechselmaterial beim Erhitzen bis zum Schmelzpunkt eine große Menge latenter Wärme während des Schmelzprozesses absorbiert und speichert.Wenn sie bis zum Gefrierpunkt abgekühlt werden, setzt das PCM während des Verfestigungsprozesses latente Wärme frei.
• Energie speichernde Phasenwechselmaterialien sollten folgende Eigenschaften aufweisen: Nichttoxizität, geeignete Phasenwechseltemperatur, große Latentwärme des Phasenwechselns, stabile Leistung,eine gute Reversibilität des Phasenwechsels, geringe Expansions- und Kontraktionsgeschwindigkeit während des Phasenwechselns, ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit sowie niedriger Preis und leichte Verfügbarkeit von Rohstoffen.

Einstufung von Phasenwechselmaterialien für die Energiespeicherung:

• Energie speichernde Phasenwechselmaterialien lassen sich je nach Form des Phasenwechsels in vier Kategorien einteilen.
• Feststoff-Flüssigkeits-Phasenwechselmaterialien, Feststoff-Gas-Phasenwechselmaterialien, Flüssigkeits-Gas-Phasenwechselmaterialien und Feststoff-Feststoff-PhasenwechselmaterialienDie latente Wärme des Phasenwechsels zwischen Festgas-Phasenwechselmaterialien und Flüssiggas-Phasenwechselmaterialien ist großDie latente Wärme des Phasenwechselns von Feststoff-Feststoff-Phasenwechselmaterialien ist gering.der Phasenwechsel ist langsam, und der Anwendungsbereich ist klein.
• Fest-flüssiges Phasenwechselmaterial weist die Vorteile großer latenter Phasenwechselwärme, eines breiten Phasenwechseltemperaturbereichs und geringer Kosten auf.und sind phasenwechselmaterialien für die Energiespeicherung mit großem praktischem Wert und ausgereifter Technologie, also beziehen sich die Phasenwechselmaterialien für die Energiespeicherung in der Regel auf Fest-Flüssig-Phasenwechselmaterialien.

• Energiespeicher-Phasenwechselmaterialien lassen sich nach ihrer Zusammensetzung in anorganische, organische (einschließlich Polymere) und zusammengesetzte Phasenwechselmaterialien unterteilen.Zu den anorganischen Phasenwechselmaterialien gehören vor allem Metalle und Legierungen, kristalline Hydratsalze, geschmolzene Salze usw., die die Vorteile einer großen latenten Wärmephasenwechsel, einer hohen volumetrischen Energiespeicherdichte und einer großen Wärmeleitfähigkeit haben,aber haben die Nachteile der einfachen Unterkühlung und Phasentrennung, Korrosionsbehälter und Flüssigphasenleckagen.
• Zu den organischen Phasenwechselmaterialien gehören hauptsächlich aliphatische Kohlenwasserstoffe (Paraffin usw.), Fettsäuren, Alkohole, Polyenole usw., die die Vorteile einer großen latenten Phasenwechselwärme haben,stabile Leistung und geringe Kosten, haben jedoch die Nachteile geringer Wärmeleitfähigkeit, geringer Dichte, Flüchtigkeit und einfaches Altern.
• Zusammengesetzte Phasenwechselmaterialien beziehen sich hauptsächlich auf organische und anorganische euteptische Phasenwechselmaterialien, um die Mängel einzelner anorganischer oder organischer Phasenwechselmaterialien zu überwinden,und die am häufigsten untersuchten sind geformte Phasenwechselmaterialien (SSPCM) und mikrokapselte Phasenwechselmaterialien (MEPCM).
• Die PCM zur Speicherung von Energie werden in Hochtemperaturen (über 250 °C) unterteilt.Materialien für den Phasenwechsel bei mittlerer Temperatur (250 bis 100 °C) und niedriger Temperatur (unter 100 °C) gemäß dem Phasenwechseltemperaturbereich.
• Hochtemperatur-Phasenwechsel-Energiespeichermaterialien werden hauptsächlich in der konzentrierten Solarthermieerzeugung, der industriellen Abwärmerückgewinnung, der Hochtemperatur-Wärmemotor und anderen Bereichen verwendet.
• Die Energie speichermaterialien mit mittlerer Phasenwechseltemperatur werden hauptsächlich in der solarthermischen Nutzung, Trocknung und Entfeuchtung und anderen Bereichen verwendet.Niedertemperaturphasenwechsel-Energiespeichermaterialien haben breite Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Energieeinsparung von Gebäuden, thermisches Management elektronischer Geräte und Kühllagerung bei niedrigen Temperaturen.

Forschung und Entwicklung von Materialien zur Speicherung von Phasenwechselenergie:

• Die Konzeption, Vorbereitung und Intensivierung von Phasenwechselmaterialien für die Energiespeicherung sind der Schlüssel zur Materialforschung und -entwicklung.Um die entsprechende Phasenwechseltemperatur und die latente Wärme des Phasenwechselns zu erhalten, ist es notwendig, eine Vielzahl von Phasenwechselmaterialien in mehrkomponente Mischphasenwechselmaterialien nach einem bestimmten Verhältnis zu synthetisieren.

• Die Vorbereitung von Phasenwechselmaterialien für die Energiespeicherung umfaßt hauptsächlich mechanische Methoden (Laden von Phasenwechselmaterialien in Behälter), physikalische Methoden (Mischverfahren, Imprägnierungsverfahren,usw..), chemische Methoden (Polymerpolymerisationsmethode, Sol-Gel-Methode usw.) und Mikrokapselungsmethode.
• Für Phasenwechselmaterialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit ist es notwendig, Materialien mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit hinzuzufügen (Metallfüllstoffe, Graphit, Kohlenstofffaser usw.),Zusatz von Rippen oder Kapselverkapselung zur StärkungDarüber hinaus sind die Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit von PCMs für die Energiespeicherung der Schlüssel zur Entwicklung ihrer Anwendungen.