Composite Phase Change Heat Storage Technologyforðast marga galla skynsamlegrar varmageymslu og fasabreytingar varmageymslutækni með því að sameina báðar aðferðirnar. Þessi tækni hefur á undanförnum árum orðið mikilvægur vettvangur rannsókna, bæði innanlands og utan. Hins vegar eru hefðbundin vinnupallaefni sem notuð eru í þessari tækni venjulega náttúruleg steinefni eða aukaafurðir þeirra. Stórfelld vinnsla eða vinnsla þessara efna getur skaðað vistkerfi staðarins og neytt verulegs magns af jarðefnaorku. Til að draga úr þessum umhverfisáhrifum er hægt að nota fastan úrgang til að framleiða samsett hitageymsluefni.
Karbíðgjall, fastur iðnaðarúrgangur sem myndast við framleiðslu á asetýleni og pólývínýlklóríði, fer yfir 50 milljónir tonna árlega í Kína. Núverandi beiting karbíðgjalls í sementiðnaði hefur náð mettun, sem leiðir til stórfelldrar uppsöfnunar undir berum himni, urðun og losun sjávar, sem skaðar staðbundið vistkerfi alvarlega. Brýnt er að kanna nýjar aðferðir við auðlindanýtingu.
Til að takast á við stórfellda neyslu á karbíðgjalli úr iðnaðarúrgangi og til að undirbúa lágkolefnis, ódýrt samsett hitageymsluefni fyrir fasabreytingar, lögðu vísindamenn frá byggingarverkfræði- og arkitektúrháskólanum í Peking til að nota karbíðgjall sem vinnupallaefni. Þeir notuðu kaldpressu sintunaraðferð til að útbúa Na₂CO₃/karbíð gjall samsett fasabreytingarhitageymsluefni, eftir skrefunum sem sýnd eru á myndinni. Sjö samsett fasabreytingarefnissýni með mismunandi hlutföllum (NC5-NC7) voru útbúin. Miðað við heildar aflögun, yfirborðsbráðna saltleka og hitageymsluþéttleika, þó að hitageymsluþéttleiki sýnis NC4 hafi verið hæstur meðal þriggja samsettu efnanna, sýndi það smávægileg aflögun og leka. Þess vegna var sýni NC5 ákveðið að hafa ákjósanlegasta massahlutfallið fyrir samsetta fasabreytingarhitageymsluefnið. Í kjölfarið greindi teymið stórsæja formgerð, afköst hitageymslu, vélrænni eiginleika, smásjá formgerð, hringrásarstöðugleika og samhæfni íhluta samsettra fasabreytingar hitageymsluefnisins, og leiddi eftirfarandi ályktanir:
01Samhæfni á milli karbíðgjalls og Na₂CO₃ er góður, sem gerir karbíðgjalli kleift að koma í stað hefðbundinna náttúrulegra vinnupallaefna við myndun Na₂CO₃/karbíðgjalls samsettra fasabreytinga hitageymsluefna. Þetta auðveldar endurvinnslu auðlinda á karbíðgjalli í stórum stíl og nær fram lágkolefnis, ódýran undirbúning samsettra fasabreytinga hitageymsluefna.
02Hægt er að útbúa samsett fasabreytingarhitageymsluefni með framúrskarandi frammistöðu með massahlutfalli af 52,5% karbíðgjalli og 47,5% fasabreytingarefni (Na₂CO₃). Efnið sýnir enga aflögun eða leka, með hitageymsluþéttleika allt að 993 J/g á hitabilinu 100-900°C, þrýstistyrkur 22,02 MPa og hitaleiðni 0,62 W/(m•K) ). Eftir 100 upphitunar-/kælingarlotur hélst hitageymsluafköst sýnis NC5 stöðug.
03Þykkt fasabreytingarefnisfilmulagsins milli vinnupallaagnanna ákvarðar víxlverkunarkraftinn milli agna vinnupallaefnisins og þrýstistyrk samsettra fasabreytingarhitageymsluefnisins. Samsetta fasabreytingarhitageymsluefnið sem er búið til með besta massahlutfalli fasabreytingarefnisins sýnir bestu vélrænni eiginleikana.
04Hitaleiðni agna vinnupallaefnis er aðal þátturinn sem hefur áhrif á hitaflutningsgetu samsettra fasabreytinga hitageymsluefna. Íferð og aðsog fasabreytingarefna í svitabyggingu vinnupallaefnisagna bætir hitaleiðni vinnupallaefnisagna og eykur þar með varmaflutningsgetu samsetta fasabreytingarhitageymsluefnisins.
Pósttími: 12. ágúst 2024