来自化石燃料的温室气体排放是世界温室气体总量的重要组成部分。4,5如果各国政府不进一步努力减少温室气体排放,预计到 2050 年温室气体排放量将上升 52%。4,6预计到 2100 年底地球平均地表温度将上升约 1.1°C 至 6.4°C,对环境和生态系统造成不可逆转的影响,并严重损害人类健康。4全球三分之一的温室气体排放和 40% 的能源消耗来自建筑行业。因此,建筑物在室内环境中使用大量能源用于日光照明、制冷和供暖。7-9 2018 年 11 月,欧盟委员会已承诺将温室气体排放量减少至少 40% 至 1990 年的水平,同时提高能源效率 32.5%,并将可再生能源增加到 32%。 10,11 为了实现这些目标,研究人员、建筑师和建筑工程师致力于减少建筑能耗、碳排放以及使用和储存可再生能源。7,9,12
摘要 — 太阳能和风能等可再生能源的间歇性需要与储能装置集成才能实现实际应用。在本研究中,通过实验研究了在存储、充电和放电 (SCD) 条件下与水加热系统集成的翅片圆柱形热能存储 (C-TES) 的热性能增强情况。从理论和实验上详细研究了在 PCM 中添加氧化铜 (CuO) 和氧化铝 (Al 2 O 3 ) 纳米颗粒对热导率、比热以及充电和放电性能速率的影响。实验装置利用石蜡作为 PCM,将其填充在翅片式 C-TES 中进行实验。实验结果表明,与非纳米添加剂 PCM 相比,有积极的改善。该项目的意义和独创性在于评估和识别具有更高改善热性能潜力的优选金属氧化物。
摘要:实施使用相变材料的热能存储系统以支持可再生能源的整合是允许通过增加自耗和系统效率来减少建筑物能耗的关键因素。选择最合适的相变材料是成功实施热能存储系统的重要组成部分。本文的目的是介绍用于评估潜在相变材料在两种创新储能系统中的适用性的方法,其中一种主要用于提供冷却,而另一种为住宅建筑提供供暖和生活热水。选择方法依赖于定性决策矩阵,该矩阵使用相变材料的一些共同特征为每种材料分配一个总分,以便比较不同的选项。还对最佳候选材料进行了实验表征,以帮助做出最终决定。结果表明,这两种系统都有一些最合适的候选材料,其中,对于用于提供冷却的系统,RT4 是最有前途的商业相变材料,而对于用于提供供暖和生活热水的系统,最有前途的候选材料是另一种商业产品 RT64HC。
摘要:热量存储(TES)对于各种应用的吸收和释放大量外热至关重要。对于此类存储,相变材料(PCM)已被视为可以集成到发电机中的可持续能源材料。但是,纯PCM在相变过程中存在泄漏问题,我们应该使用一些支撑材料制造形式稳定的PCM复合材料。为了防止在阶段过渡过程中的泄漏问题,使用两种不同的方法,微囊化和3D多孔的效果,用于在这项工作中制造PCM复合材料。发现,微球和3D多孔气凝胶支持的PCM复合材料在熔化过程中保持其初始固态而没有任何泄漏。与微封装的PCM复合材料相比,3D多孔气凝胶支撑的PCM由于其高孔隙率而表现出相对较高的工作材料重量分数。此外,交联的石墨烯气凝胶(GCA)可以在内置过程中有效减少体积收缩,而GCA支持的PCM复合材料保持高潜热(∆ H)并形成稳定性。
随着世界偏离建筑物的可持续性,由于能源需求的大量增加,建筑物中相变材料(PCM)的有效整合引起了很大的关注。PCM在增强建筑物的热性能方面的能力在很大程度上取决于与升级热物理,化学和环境PCM属性所需的增强技术直接链接所使用的封装技术。当前的研究回顾了涉及建筑物中PCM集成的近期文献,并突出了用于其适当的主动和被动掺入的不同封装技术。它还总结了封装之前属性增强的最新方法。的初步结果反映了使用五种不同的技术正确封装的重要性:直接混合,吸收,形状稳定,宏观封装和微囊化。宏观化PCM的商业化与其他技术相比,微/纳米封装技术仍然有限,并且需要进一步的研究是最有希望的。©2022作者。由Elsevier Ltd.这是CC下的开放访问文章(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)。
2 Université Gustave- Eiffel, Laboratoire MSME UMR CNRS 8208, Université Paris-Est Marne-La-Vallée, Marne-La-Valle 8 F-77454, France 9 10 *Corresponding author: moussa.elidi@gmail.com 11 12 Abstract: This paper investigates the thermal management performance of a novel system using phase change material 13 (PCM) composite for锂离子电池的细胞尺度。开发了一个实验平台来研究锂离子细胞中的热现象14。该系统是根据热通量测量设计的。细胞嵌入PCM复合15材料中。将组件放在3D打印制造的铝制模具中。评估了添加金属16泡沫和强制对流的影响。结果表明,所提出的系统允许在最佳工作温度(25°C)周围保持Li-17离子电池的温度。还发现,添加铝泡沫可以对细胞进行更高的18效热管理。19 20关键字:相变材料(PCM),电池热管理系统(BTMS),金属泡沫,锂离子21 22命名法23
我国电力供应虽然相对稳定,但电力负荷峰谷电差较大,特别是近年来气候变化引起的用电高峰不断攀升,加剧了电力供需在空间和时间上的不平衡,给电网调峰、生活及工业用电带来严峻挑战[1]。建筑运行用电约占全社会用电的1/4,而热水器用电又占家庭总用电的20%~40%,每年热水器用电量达400~600亿kWh[2,3],参与电网调峰潜力巨大。相变储能材料具有较高的储能密度[4],可有效提高热水器效率,降低运行成本,缓解电力供需不匹配问题。对于四种相变材料——固-液相变材料、液-气相变材料、固-固相变材料和固-气相变材料而言,后三种相变材料的储热密度小、相变过程中体积变化大、压力高等缺点阻碍了这三种相变材料的应用
利用相变材料的潜力可以彻底改变热能存储,解决能源生产和消耗之间的差异。相变材料因其在相变过程中吸收和释放大量热量的能力而闻名,并且在紧凑型热能存储技术和热管理应用中已被证明具有不可估量的价值。当今的解决方案主要包括不可再生的相变材料,其中的可循环性和可持续性问题正在越来越多地受到讨论。为了追求可持续的能源模式,相变材料研究已转向生物基材料。本综述探讨了不断发展的生物基相变材料领域,旨在确定当前趋势、潜在机会和未来应用。此外,还讨论了生物基相变材料的持续挑战,并就当前的障碍和研究差距进行了重要的对话,让人们一窥这个快速发展的领域的未来。此外,作者还提出了新方法来增强生物基相变材料与热能存储应用的集成,确保其无缝采用和最大效率。通过分析 180 篇选定的作品,本评论生动地描绘了生物基相变材料的能力和良好前景,同时强调了未来需要解决的研究问题。
摘要:可以通过最大程度地减少电池热管理系统(BTM)的质量来增强电池组的电池组,这是电固定翼翼应用程序的限制。在本文中,在3D域中对BTMS的使用相变材料(PCM)进行数值探索,包括等效电路电池模型。针对有效的热管理的PCM特性的参数研究是针对典型的一小时传播的。PCM在整个电池组中保持理想的工作温度(288.15 K – 308.15 K)。PCM吸收起飞过程中产生的热量,随后用于在战的巡航阶段保持细胞温度。在控制案例(无BTM)中,电池组温度低于理想工作范围以下。我们进行了一项参数研究,强调了PCM热导率对BTMS性能的微不足道,并且在测试的窗口上观察到可忽略不计的增强(0.1-10 W m -1 K -1)。但是,PCM的潜在融合热量至关重要。PCM的开发人员用于电池供电的流量,无论对导热率的不利影响如何,都必须专注于增强的潜在融合热。在长途旅行中,延长的巡航阶段和较高的海拔刺激了这个问题。PCM的独特特征提供了一种被动的低质量解决方案,值得对流量应用进行进一步研究。
化石燃料已在社会各个方面广泛使用。然而,近年来,由于世界化石能源在世界范围内的不足供应,太阳能的有效使用和新的储能材料的准备已成为全球问题。1 - 4全球经济发展和人口增长将导致持续的能源危机。太阳能是世界上最有希望的可再生能源之一,但其应用受到许多特征,例如间歇性和无法控制的特征。幸运的是,相变材料(PCM)可以通过改变相位状态来存储潜热,并在需要时释放能量,5,6和太阳能和PCM的组合创建了一个非常适合增加太阳能利用率的潜热存储系统。当温度达到PCM的熔点时,PCM可以融化以潜热的形式储存热量,当温度低于熔点以下时,PCM可以凝固以将潜热释放回热量存储层。既可以在白天和夜间之间降低热存储系统的最高温度差异,又可以增加太阳能热储存系统的热量存储能力。因此,已广泛研究了适合太阳能的相变材料。7 - 11
