蓄冷系统材料正癸醇—膨胀石墨复合相变材料的研究
2021-06-15SolaimalaiRajaRakkappan,SureshSivan,ShaikNaveedAhmed等
家电科技 2021年3期
关键词:系统
空调系统是商业建筑中能耗最高的设备之一。在高峰时段,转移空调系统的部分负荷将有助于解决供电负载不平衡的问题。蓄冷系统(CTESS)是帮助空调系统在高峰时段转移建筑物制冷负荷的有效方法。蓄冷系统通常利用相变材料(PCM)作为能量存储介质。在蓄冷系统中,利用冰作为相变材料进行蓄冷,因为冰具有良好的热能存储特性。由于冰的冷凝温度(0℃)和过冷的特性,冷却器需要在较低的温度下运行才能将水转化为冰。这使得冷却器的性能系数(COP)降低而导致能源的浪费。所以蓄冷系统中的相变材料需要具备较高的相变温度(4~12℃)、较低的过冷度以及合理的热量存储特性。表1列出了可考虑用来替代水的潜在相变材料及其属性。

表1 可替代水的相变材料及其属性
在众多的材料中,膨胀石墨(EG)具有高导热性、化学稳定性、高表面活性和优异的吸附性,以及密度低、表面积大的特征属性,故膨胀石墨(EG)能显著增强相变材料的导热性。因此,本文研究的重点是应用EG改善正癸醇的导热性。表1列出的材料特性表明正癸醇可以视为潜在的蓄冷介质,因为它具有蓄冷系统所需要的所有基本特性。目前,尚无关于使用正癸醇作为冷库蓄冷材料的实验研究报道。本文首次针对正癸醇-膨胀石墨的复合相变材料(CPCM)在蓄冷系统中的应用进行研究报告,参见图1、图2。

图1 复合相变材料准备流程

图2 试验流程图
通过实验研究得出以下结论:
(1)正癸醇-膨胀石墨的复合相变材料(CPCM)的掺入率为84.99%,其导热系数比原始相变材料高16.33倍,正癸醇和膨胀石墨具有良好的化学相容性。……
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