采用尿素調(diào)節(jié)三水醋酸鈉的相變溫度到合適范圍再添加膨脹石墨來降低過冷度,研制了高性能的三水醋酸鈉-尿素-膨脹石墨混合相變材料,并對其在電地暖中的應(yīng)用性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,當(dāng)尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%、膨脹石墨添加量為4%（質(zhì)量）時(shí),所得混合相變材料的熔化焓高達(dá)209.1 J/g,熔點(diǎn)在31.98℃,過冷度僅為2.04℃,熱導(dǎo)率為2.349 W/（m·K）,熱可靠性良好;將用該混合相變材料制成的相變板安裝在實(shí)驗(yàn)房的電地暖中時(shí),實(shí)驗(yàn)房的熱舒適度隨著相變材料層厚度的增加而增加,但也帶來加熱時(shí)間和用電量的增加;當(dāng)相變材料層厚度為10 mm時(shí),電加熱溫度適宜設(shè)置在45℃;在熱舒適度相當(dāng)?shù)臈l件下,有相變板的實(shí)驗(yàn)房與無相變板的參比房相比具有用電量小及電費(fèi)低的優(yōu)勢。 

【文章來源】：化工學(xué)報(bào). 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

不同厚度的SAT-urea-EG相變板

實(shí)驗(yàn)房與電地暖結(jié)構(gòu)示意圖以及實(shí)驗(yàn)房照片

過冷是無機(jī)水合鹽相變材料的固有缺陷，上述配制的SAT-uea混合相變材料也不例外，如圖4的T-history曲線所示，該混合相變材料的過冷度高達(dá)7.15℃。為了降低該混合相變材料的過冷度，將EG添加于其中，配制不同EG含量的SAT-uea-EG混合物，它們的T-history曲線也示于圖4中。不同EG含量混合物的過冷度列于表2中。此外，還測定了它們的熱導(dǎo)率、熔點(diǎn)和熔化焓，也都列于表2中�？梢钥闯觯�(dāng)添加2%的EG于該混合相變材料中時(shí)，過冷度就下降到了2.89℃；進(jìn)一步增加EG的用量到6%，過冷度降到了2.02℃�；旌舷嘧儾牧线^冷度的降低是因?yàn)榧尤氲腅G并不發(fā)生熔融，從而為熔融的SAT-urea混合物提供非均相成核的作用，有利于結(jié)晶過程的發(fā)生。此外，隨EG含量的上升，SAT-urea-EG混合物的熔點(diǎn)變化不大，但熔化焓呈下降趨勢，這是因?yàn)镋G并不貢獻(xiàn)潛熱；它們的熱導(dǎo)率呈不斷上升趨勢，這是因?yàn)镋G具有高的熱導(dǎo)率。有文獻(xiàn)指出[21]，一定程度地提高PCM的熱導(dǎo)率能有效提升地板采暖的綜合性能，但當(dāng)熱導(dǎo)率超過1.0 W/(m·K)時(shí)，綜合性能不再顯著提升。綜合考慮過冷度低、相變潛熱大和熱導(dǎo)率高的要求，選擇EG含量為4%的混合物作為SAT-uea-EG混合相變材料，后續(xù)應(yīng)用于電地暖中。該混合相變材料的成分：SAT59.5%、尿素36.5%以及EG4%，其熔點(diǎn)為31.98℃，熔化焓為209.1 J/g，過冷度為2.04℃，熱導(dǎo)率為2.349 W/(m·K)。圖4 EG含量不同的混合相變材料的T-history曲線


本文編號：2932663