日光温室用复合相变储热材料的实验研究

研制可用于日光温室生产的硬脂酸正丁酯和石蜡配置的复合相变材料.根据材料的相变温度、相变潜热和日光温室的温度,选择硬脂酸正丁酯和石蜡配置的合适比例.硬脂酸正丁酯和石蜡配置按照不同的质量配合成复合相变材料试样,比例为73,64,55,46,37.采用差式扫描量热仪测试制备的试样及纯石蜡和硬脂酸正丁酯在升温和降温过程中,热流密度随温度升降的变化规律.结果表明,新制备的复合材料的热性能优于单纯的硬脂酸正丁酯和石蜡,并且通过分析比较,得出质量配合比为55的复合材料为最优.     

基于复合相变储能材料的热水器蓄热水箱设计及研究

设计了一种肉豆蔻酸/膨胀石墨(MA/EG)复合相变储能材料的太阳能热水器蓄热水箱。选取相变温度适宜、相变潜热大且价格低廉、无毒的肉豆蔻为原材料,吸附性强的膨胀石墨为基体,制备了肉豆蔻酸/膨胀石墨复合相变储能材料,并进行了节能研究。研究结果表明所制备的相变材料相变温度为52.28℃、相变潜热为188.6 J/g。制作了容量为45 L的蓄热水箱,经理论计算与实验测试,满足生活用热水的要求。本热水器蓄热水箱利用相变潜热储存热量,储热量大,材料所占体积少,增加了低品位热能利用效率,应用前景广泛。     

新型复合相变墙日光温室性能实测分析

日光温室墙体在温室蓄热保温方面起着非常重要的作用,对温室热环境有直接的影响。为此,对复合相变墙温室和普通温室进行了温度测试,通过对照分析发现低温条件下相变墙温室保温性优于普通温室,高温条件下相变墙温室室内温度波动幅度明显小于普通温室,相变墙内外表面温差波动幅度较普通温室墙体大幅减少,可以有效减少外界环境通过墙体对室内温度的扰动。试验结果表明:将复合相变材料应用于日光温室墙体中,可起到降低温室能耗,改善温室热环境,节能环保的积极作用。     

不同方式封装的相变材料蓄热效果研究——基于日光温室

相变材料应用于日光温室中可以将温室白天多余的热量转移至夜间,起到调节温度的作用。为此,测试了经过两种不同方式封装后的相变材料在日光温室中的实际应用效果。通过与普通砖墙温室对照分析发现:两种类型相变材料温室均具有一定蓄热保温性能。内渗型相变材料温室比普通日光温室室温晴天夜间平均高0.9℃,阴天夜间平均高0.3℃;外挂型相变材料温室晴天比普通砖墙温室夜间温度平均高0.7℃。通过对两种类型相变材料温室综合应用效果比较发现,内渗型优于外挂型。此结果为相变材料在温室中的应用提供参考。     

适于温室应用的无机相变材料放热特性

为了研究温室常用CaCl2·6H2O、Na2CO3·10H2O、Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O四种无机相变材料在不同环境条件下的放热特性,实验设置冷水和空气两种介质条件,分别在5 ℃、10 ℃和15 ℃温度条件下凝固,测试四种相变材料在不同介质和温度条件下的相变温度和过冷度。实验结果表明,CaCl2·6H2O相变温度为30 ℃左右,15 ℃条件下不能凝结放热。Na2CO3·10H2O相变温度为31 ℃左右,Na2SO4·10H2O放热不稳定,相变潜热小,5 ℃条件下纯在明显的二次放热现象,Na2HPO4·12H2O相变温度为33 ℃左右。比较不同环境条件下的过冷度得出空气环境中相变材料的过冷度均小于冷水环境中。随着温度的升高,CaCl2·6H2O的过冷度逐渐减小,Na2CO3·10H2O的过冷度逐渐增大,Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O的过冷度没有明显变化。过冷度与冷却环境中传热介质的导热性能有关,导热性能越强（水的导热性能强于空气）,相变凝固过程中持续放热时间越短。      

温室热风式相变蓄热节能陶瓷散热系统研究

对热风式相变蓄热陶瓷远红外散热系统进行研究,将几种高效的蓄热相变材料有机结合在一起,对各成分占比进行优化、对装置材料及封装外形研究,解决温室热能的储存和释放,采用石蜡、石墨烯、水质量占比为6∶1∶1的复合相变材料进行试验,其蓄放热时间可延长为原来的3倍左右,对热能的利用具有重要的意义,拥有广阔的市场前景。     

相变材料在绿色储粮中的应用探讨

相变材料能够储存或释放显热,在熔化或凝固过程中虽然温度不变但吸收的潜热却相当大。根据相变材料可以吸收环境热能并在需要时向环境发出热能的特征,研究相变材料在粮食仓储中的应用,减小外界环境对粮仓温度的影响,达到恒温绿色生态储粮的目的。     

网格化低温相变储热单元传热性能预测研究

设计了内流式网格化低温相变储热单元。确定了影响相变储热单元传热系数的关键影响因素,分析了单一因素对相变储热单元传热系数的影响规律。分别在储热及放热工况下,采用改进的多元非线性回归法构建了相变储热单元传热系数的预测模型,并检验了拟合误差。结果表明：相变储热单元传热系数受相变储热材料侧平均温度及换热工质侧定性温度的协同影响,相变储热材料侧平均温度为主要影响因素,换热工质侧定性温度为次要影响因素,两者之间具有显著的交互性。储热或放热工况下,相变储热单元传热系数随单一因素的变化规律基本一致,储热阶段传热系数明显高于放热阶段,相变储热单元传热系数预测模型的平均相对预测误差均小于5.00%。     

适于温室应用磷酸氢二钠储放热特性探究

Na_2HPO_4·12H_2O作为一种常温无机水合盐相变材料,由于成本低,无污染、相变潜热值大,能降低温室中能耗实现温室节能而受到广泛关注。本文考虑温室作物的生长对温度的需求以及温室温度的变化状况,分别在8℃,12℃,16℃温度下,同时设置两种不同的传热介质测试Na_2HPO_4·12H_2O的放热及过冷度规律。结果表明,Na_2HPO_4·12H_2O在20-70℃范围内升降温时,会出现两个较为明显的放热峰,在空气和水中随温度的升高,过冷度均逐渐减小。而在同温度下,水中过冷度比空气中的过冷度要大。测试发现,相变储能材料Na_2HPO_4·12H_2O相变温度为47.26℃与36.2℃,对于温室应用来讲温度偏高,无法直接用于温室生产中,需要降低其熔点,并消除过冷现象。     

回收发动机余热的球内对称凝固过程参数分析

利用适当的相变材料,贮存汽车发动机冷却系统的低品位热能,能改善汽车低温环境下的冷启动。以球作为贮能单元,建立了球体内对称凝固过程的数学模型,并用Lighthill奇异摄动法给出了球体内对称凝固问题的近似分析解。以Ba(OH)2·8H2O为相变材料,得到了相变介质的温度分布规律,相变界面、冷却介质温度随凝固时间的变化规律,还讨论了球囊半径、外部冷却介质的对流换热系数对凝固过程的影响。从理论上证明了相变贮能装置用于回收发动机余热,改善车辆冷启动是可行的。     

基于太阳能牧草干燥的相变蓄热材料热物理特性研究

太阳能低温干燥技术能够最大限度地减少苜蓿草营养成分的损失.目前,相变蓄热技术在工、农业领域的应用前景广阔,而太阳能相变蓄热技术在牧草干燥领域的研究很少.牧草干燥的中温太阳能蓄热技术研究不多的主要原因是对牧草干燥领域应用的相变材料的基础研究不足,文献获得的物性数据可信度不高,对相变材料的热物理特性参数获取的不准确直接影响...     

气调保鲜液氮充注沉浸式汽化器工作特性研究

针对液氮充注气调方式液氮温度较低,直接充注将对果蔬产生冻害问题,为提高液氮汽化器出口温度的控制精度,提高冷量利用率,设计了一种蓄冷液氮充注沉浸式汽化器并搭建试验平台,研究盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量等因素对汽化器工作特性的影响。基于传热理论建立了汽化器出口温度计算模型。计算得到的汽化器出口温度与试验值基本一致,相对误差为2.01%和8.06%。试验结果表明:盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量都对汽化器工作特性有显著影响,盘管长度和液氮流量与充注时间呈线性关系,随着盘管长度增加或液氮流量减小,相关系数升高;当盘管长度为3 m、液氮流量为0.0075 kg/s和蓄冷剂类型为水时,汽化器的换热性能较佳,而当盘管长度为3 m、液氮流量为0.01 kg/s和蓄冷剂类型为水时,汽化器的蓄冷效率较佳。     

日光温室根区热环境相变调控系统设计与性能试验

为探索一种节能高效的日光温室热环境调控模式,以鞍II型日光温室为原型制作试验温室模型并设计了相配套的日光温室根区热环境相变调控系统,包括相变集热单元、潜热储存与交换单元、根温调节单元、循环泵组和循环管路5部分,并制定出系统热性能测试方案。通过对比试验,研究系统在单路循环模式下运行对日光温室模型室内空气、栽培基质不同深度温度的调节效果,以及对温室模型中紫叶生菜幼苗生长指标的影响。结果表明,冬季运行条件下,系统可以有效蓄积太阳辐射热,实现日光温室的高效能量收集和热环境调控,减少室内空气温度波动,提高基质根区温度。典型晴天天气测试时,试验温室20 cm深度处基质平均温度均高于对照温室。此外,与对照温室相比较,试验温室中生菜幼苗的株高、茎粗、单株叶面积、最大叶宽可分别提高13.4%、11.9%、79.1%、35.3%,表明试验温室内热环境更利于紫叶生菜幼苗的生长。     

六水氯化钙相变墙板在温室中的蓄放热特性

相变储能材料在日光温室中大有可为，可有效降低能源消耗、减少环境污染。以温室砖墙墙体为对照，通过测试不同厚度相变墙板在温室内的蓄放热时间、蓄放热量并进行分析，以期获取相变材料在温室中应用的合理方式与尺寸，从而提高相变储能材料的使用效率。研究结果表明，2 cm厚度的相变储能墙板蓄放热快，材料利用充分，但在温室中应用，蓄放热时间较短；4~5 cm厚度的墙板能够满足周天持续供热与吸热的需要，但是测试发现相变材料利用不完全；综合考虑，3 cm厚度的相变墙板是适用于温室应用的储放热墙板。与砖墙表面温度相比，3 cm厚度的相变储能墙板在晴天环境下能够有效减小昼夜墙板表面温差3.5 ℃左右，在温室中使用可有效降低夜间温室加热的能源消耗。      

重型汽车树脂基制动摩擦材料热衰退问题的研究

对汽车制动摩擦原理以及制动摩擦热的产生机理和制动能量分配进行分析,研究温度场对树脂基摩擦材料的热衰退问题的影响机理,并通过配方的优化来提高制动摩擦材料的表面耐高温性能,通过扫描电镜观察试样在中高温下摩擦前后的表层微观形分析,研究高温时的摩擦磨损类型和成分变化。结果表明,优化后的摩擦材料各组分作用有效协同,摩擦系数稳定,同时有效地避免了摩擦磨损性能的高温热衰退,扩大了高温制动条件范围。