马颖，刘益才，莫双林



基于层次分析法的抑制相变材料过冷度方法体系优选

马颖，刘益才，莫双林

(中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙，410083)

应用层次分析法，构建优选抑制相变材料过冷度方法的3层指标体系，建立层次模型，得到成核剂粒径、成核剂浓度等7项评价指标的量化权重与贡献率。研究结果表明：低温与常温下各因素抑制过冷度的影响排名顺序基本一致,低温环境下成核剂粒径、超声波频率与时间、搅拌动力与时间对抑制过冷度贡献率合计达83.35%，设计低温环境使用的相变蓄能材料时，应优先综合考虑成核剂、超声波、搅拌等要素；成核剂粒径、超声波频率与时间对抑制过冷的贡献率合计超过80%，设计常温环境用的相变蓄能材料时，应优选成核剂、超声波等外场因素，在经济性和可操作性允许的条件下再考虑其他措施。

层次分析法；CaCl2·6H2O；过冷度；优选

能源紧缺与气候变化形势的日益严峻使得相变储能技术研究成为目前的交叉热点学术问题[1]。无机相变储能材料(CaCl2·6H2O等)储能密度高、导热系数大、密度大[2]，有望成为储存太阳能、高效回收30 ℃左右低品位低温余热资源利用的有效手段[3]。但无机结晶水合盐储能材料的较大过冷度一直是影响其投入大量生产应用的主要障碍[4]，如常温储能材料CaCl2·6H2O存在严重的过冷现象和较差的成核性能，制约了其实际应用[5]。在寻求解决这一问题的过程中，国内外开展了大量研究工作，认为添加成核剂、搅拌、引入超声波等[6−8]方法协同是抑制其过冷的有效方法，但各种方法对降低材料过冷度影响权重有待明确，筛选和设计降低水合盐相变材料过冷度的方法体系也尚未建立。……