高性能三水醋酸钠-尿素-膨胀石墨混合相变材料的制备及其在电地暖中的应用性能
发布时间：2020-12-22 23:46
采用尿素调节三水醋酸钠的相变温度到合适范围再添加膨胀石墨来降低过冷度,研制了高性能的三水醋酸钠-尿素-膨胀石墨混合相变材料,并对其在电地暖中的应用性能进行了研究。结果表明,当尿素质量分数为36.5%、膨胀石墨添加量为4%（质量）时,所得混合相变材料的熔化焓高达209.1 J/g,熔点在31.98℃,过冷度仅为2.04℃,热导率为2.349 W/（m·K）,热可靠性良好;将用该混合相变材料制成的相变板安装在实验房的电地暖中时,实验房的热舒适度随着相变材料层厚度的增加而增加,但也带来加热时间和用电量的增加;当相变材料层厚度为10 mm时,电加热温度适宜设置在45℃;在热舒适度相当的条件下,有相变板的实验房与无相变板的参比房相比具有用电量小及电费低的优势。
【文章来源】：化工学报. 2020年06期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
不同厚度的SAT-urea-EG相变板
实验房与电地暖结构示意图以及实验房照片
过冷是无机水合盐相变材料的固有缺陷，上述配制的SAT-uea混合相变材料也不例外，如图4的T-history曲线所示，该混合相变材料的过冷度高达7.15℃。为了降低该混合相变材料的过冷度，将EG添加于其中，配制不同EG含量的SAT-uea-EG混合物，它们的T-history曲线也示于图4中。不同EG含量混合物的过冷度列于表2中。此外，还测定了它们的热导率、熔点和熔化焓，也都列于表2中。可以看出，当添加2%的EG于该混合相变材料中时，过冷度就下降到了2.89℃；进一步增加EG的用量到6%，过冷度降到了2.02℃。混合相变材料过冷度的降低是因为加入的EG并不发生熔融，从而为熔融的SAT-urea混合物提供非均相成核的作用，有利于结晶过程的发生。此外，随EG含量的上升，SAT-urea-EG混合物的熔点变化不大，但熔化焓呈下降趋势，这是因为EG并不贡献潜热；它们的热导率呈不断上升趋势，这是因为EG具有高的热导率。有文献指出[21]，一定程度地提高PCM的热导率能有效提升地板采暖的综合性能，但当热导率超过1.0 W/(m·K)时，综合性能不再显著提升。综合考虑过冷度低、相变潜热大和热导率高的要求，选择EG含量为4%的混合物作为SAT-uea-EG混合相变材料，后续应用于电地暖中。该混合相变材料的成分：SAT59.5%、尿素36.5%以及EG4%，其熔点为31.98℃，熔化焓为209.1 J/g，过冷度为2.04℃，热导率为2.349 W/(m·K)。图4 EG含量不同的混合相变材料的T-history曲线
本文编号：2932663
【文章来源】：化工学报. 2020年06期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
不同厚度的SAT-urea-EG相变板
实验房与电地暖结构示意图以及实验房照片
过冷是无机水合盐相变材料的固有缺陷，上述配制的SAT-uea混合相变材料也不例外，如图4的T-history曲线所示，该混合相变材料的过冷度高达7.15℃。为了降低该混合相变材料的过冷度，将EG添加于其中，配制不同EG含量的SAT-uea-EG混合物，它们的T-history曲线也示于图4中。不同EG含量混合物的过冷度列于表2中。此外，还测定了它们的热导率、熔点和熔化焓，也都列于表2中。可以看出，当添加2%的EG于该混合相变材料中时，过冷度就下降到了2.89℃；进一步增加EG的用量到6%，过冷度降到了2.02℃。混合相变材料过冷度的降低是因为加入的EG并不发生熔融，从而为熔融的SAT-urea混合物提供非均相成核的作用，有利于结晶过程的发生。此外，随EG含量的上升，SAT-urea-EG混合物的熔点变化不大，但熔化焓呈下降趋势，这是因为EG并不贡献潜热；它们的热导率呈不断上升趋势，这是因为EG具有高的热导率。有文献指出[21]，一定程度地提高PCM的热导率能有效提升地板采暖的综合性能，但当热导率超过1.0 W/(m·K)时，综合性能不再显著提升。综合考虑过冷度低、相变潜热大和热导率高的要求，选择EG含量为4%的混合物作为SAT-uea-EG混合相变材料，后续应用于电地暖中。该混合相变材料的成分：SAT59.5%、尿素36.5%以及EG4%，其熔点为31.98℃，熔化焓为209.1 J/g，过冷度为2.04℃，热导率为2.349 W/(m·K)。图4 EG含量不同的混合相变材料的T-history曲线
本文编号：2932663
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2932663.html
