相變儲能技術(shù)是能源科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。在能量轉(zhuǎn)換和利用的過程中,通常會出現(xiàn)供求之間在時(shí)間上和空間上不匹配的矛盾,如電力負(fù)荷的峰谷差,太陽能、風(fēng)能和海洋能的間隙性,以及工業(yè)窯爐的間斷運(yùn)行等。而相變儲能技術(shù)是目前解決能量供求在時(shí)間和空間上不匹配的矛盾并提高能源利用率的有效手段。本文通過對不同儲能方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較,發(fā)現(xiàn)關(guān)于有機(jī)相變材料的蓄冷技術(shù)前景廣闊,并選取正癸酸、月桂酸甲酯、正癸醇、月桂酸及十四烷作為基材,對它們進(jìn)行二元復(fù)配,制備出適合冷藏及冷鏈運(yùn)輸?shù)亩袡C(jī)復(fù)配物。本文的主要工作有:（1）通過差示掃描量熱儀及傅立葉紅外光譜儀對正癸酸、正癸醇、月桂酸甲酯、月桂酸及十四烷這五種單一有機(jī)物進(jìn)行熱力學(xué)分析。結(jié)果表明這五種物質(zhì)擁有合適的相變溫度和較高的相變潛熱,能夠應(yīng)用于制備二元有機(jī)復(fù)配物。（2）依據(jù)單一物質(zhì)的相變焓,通過熱力學(xué)公式可以計(jì)算出二元有機(jī)復(fù)配物的最低熔融溫度及對應(yīng)的組分摩爾比例,計(jì)算結(jié)果表明正癸酸/月桂酸甲酯、正癸酸/正癸醇及月桂酸/十四烷這三種二元有機(jī)復(fù)配物的理論相變溫度在0℃左右。通過差示掃描量熱儀測量這三種二元有機(jī)復(fù)配物的相變溫度及相變焓,發(fā)現(xiàn)與理論計(jì)算結(jié)果偏差不大,實(shí)... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傅立葉紅外光譜儀工作原理圖

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文8圖2-1傅立葉紅外光譜儀工作原理圖Fig.2-1WorkingprincipleofFourierInfraredSpectrometer傅立葉紅外光譜儀測定通常使用溴化鉀（KBr）壓片法制備待測樣品，為了減少實(shí)驗(yàn)其他信息的干擾，所用的KBr最好是光學(xué)試劑級。使用時(shí)將KBr在紅外干燥器中干燥30min左右，用瑪瑙研缽將KBr適當(dāng)研細(xì)。制成的KBr為高透明狀態(tài)，透光率強(qiáng)。2.1.2DSC測試簡介差示掃描量熱法（DSC）根據(jù)其結(jié)構(gòu)可以分為以下三種：功率補(bǔ)償型，熱流型以及調(diào)幅型，其中熱流型應(yīng)用最為廣泛。DSC起源于上世紀(jì)60年代以后，溫度由電腦程序控制，測量輸入到物質(zhì)和空坩堝的功率差和溫度之間的關(guān)系。DSC的工作原理如圖2-2所示。DSC廣泛應(yīng)用于測量醫(yī)藥、橡膠等物質(zhì)。圖2-2DSC的工作原理Fig.2-2WorkingprincipleofDSC2.2材料與方法2.2.1實(shí)驗(yàn)試劑正癸酸，正癸醇，月桂酸甲酯，月桂酸，十四烷，分析純，采購于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。2.2.2實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)所用到的儀器見表2-3所示，包括差示掃描量熱儀、萬分之一天平、傅立葉紅外光譜儀。

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文10圖2-3有機(jī)物的DSC曲線：（a）正癸酸;（b）月桂酸甲酯;（c）正癸醇;（d）月桂酸;（e）十四烷Fig.2-3TheDSCcurveoforganicmatter:(a)decanoicacid(b)methyllaurate(c)decan-1-ol(d)lauricacid(e)tetradecane表2-2單一有機(jī)物熱物性數(shù)據(jù)Table2-2Thermophysicaldataofsingleorganicmatter有機(jī)物相變初始溫度/℃相變潛熱/（J·g-1）正癸酸31.39153.72月桂酸甲酯4.74179.25正癸醇6.13200.31月桂酸44.54181.14十四烷5.68215.85月桂酸甲酯、正癸醇和十四烷這三種相變儲能材料的相變溫度在我們所要求的目標(biāo)范圍內(nèi)，但是它們的成本較高。正癸酸和月桂酸相變溫度較高，不在我們所要求的目標(biāo)范圍內(nèi)，但是它們價(jià)格低且相變潛熱較高，是比較常用的有機(jī)相變材料，因此將其與其他三種物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配，以期得到相變初始溫度在0~8℃，相變潛熱較高的二元有機(jī)復(fù)配物。2.4本章小結(jié)對五種單一有機(jī)材料進(jìn)行傅立葉紅外圖譜分析，對其進(jìn)行定性分析，為檢測二元有機(jī)復(fù)配物的化學(xué)穩(wěn)定性做準(zhǔn)備。通過DSC測量五種單一有機(jī)物的熱物性，由DSC測量數(shù)據(jù)可以知道正癸酸和月桂酸的相變溫度不在0~8℃溫度范圍內(nèi)，并且處于一個(gè)較高的范圍內(nèi)，但是它們的相變潛熱較高且價(jià)格低廉，所以可以將它們與相變溫度較低的物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配得到相變溫度在0~8℃的二元有機(jī)復(fù)配物；正癸醇、月桂酸甲酯以及十四烷這三種物質(zhì)的相變溫度在目標(biāo)范圍0~8℃區(qū)間內(nèi)，相變潛熱較高，但是價(jià)格昂貴，無法大量生產(chǎn)應(yīng)用，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含熱電聯(lián)供型光熱電站與建筑相變儲能的離網(wǎng)型綜合能源系統(tǒng)[J]. 孫士茼,汪致洵,林湘寧,童寧,劉暢,隨權(quán),丁蘇陽,李正天.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(20)
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碩士論文
[1]基于相變微膠囊涂層的智能調(diào)溫織物的制備與性能研究[D]. 史汝琨.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[2]儲能技術(shù)與新能源發(fā)電優(yōu)化協(xié)調(diào)運(yùn)行研究[D]. 田振霄.山東大學(xué) 2015
[3]復(fù)合相變材料太陽能蓄熱器性能研究[D]. 朱峰.華南理工大學(xué) 2015
[4]相變型保溫墻體材料的制備及性能研究[D]. 杜開明.重慶大學(xué) 2009



本文編號：2913721