Vue d'ensemble des matériaux de stockage d'énergie à changement de phase

Matériaux de changement de phase pour le stockage d'énergie:

• Les matériaux de changement de phase de stockage d'énergie désignent les substances qui utilisent la chaleur latente du changement de phase pour le stockage d'énergie.
• Il est également connu sous le nom de stockage d'énergie de changement de phase ou de stockage de chaleur, de stockage d'énergie, de matériaux de stockage de chaleur, de matériaux de stockage d'énergie thermique latente, appelés matériaux de changement de phase.

Caractéristiques des matériaux de changement de phase pour le stockage d'énergie:

• Les matériaux de changement de phase de stockage d'énergie présentent les avantages d'une forte densité de stockage d'énergie, d'un faible changement de température dans le processus d'absorption et de libération de chaleur et d'un contrôle facile du processus.et ont une variété de matériaux et sont largement utilisésLes PCM de stockage d'énergie ont la capacité de modifier leur état physique et d'absorber ou de libérer de la chaleur latente dans une certaine plage de température.

• En prenant comme exemple le changement de phase solide-liquide, lorsque le matériau de changement de phase est chauffé au point de fusion, il absorbe et stocke une grande quantité de chaleur latente pendant le processus de fusion.Quand il est refroidi au point de congélation, le PCM libère de la chaleur latente pendant le processus de solidification.
• Les matériaux de changement de phase de stockage d'énergie doivent avoir les caractéristiques suivantes: non-toxicité, température de changement de phase appropriée, chaleur latente importante de changement de phase, performances stables,une bonne réversibilité du changement de phase, un faible taux d'expansion et de contraction pendant le changement de phase, une excellente conductivité thermique, un faible prix et une disponibilité facile des matières premières.

Classification des matériaux de changement de phase pour le stockage d'énergie:

• Les matériaux de changement de phase de stockage d'énergie peuvent être divisés en quatre catégories selon la forme de changement de phase.
• Matériaux de changement de phase solide-liquide, matériaux de changement de phase solide-gaz, matériaux de changement de phase liquide-gaz et matériaux de changement de phase solide-solide.La chaleur latente du changement de phase entre les matériaux de changement de phase en gaz solide et les matériaux de changement de phase en gaz liquide est importanteLa chaleur latente du changement de phase des matériaux de changement de phase solide-solide est faible.le processus de changement de phase est lent, et la gamme d'applications est petite.
• Les matériaux de changement de phase solide-liquide présentent les avantages d'une grande chaleur latente de changement de phase, d'une large plage de température de changement de phase et d'un faible coût.et sont des matériaux de changement de phase de stockage d'énergie avec une grande valeur pratique et une technologie mature, donc les matériaux de changement de phase de stockage d'énergie se réfèrent généralement aux matériaux de changement de phase solide-liquide.

• Les matériaux de changement de phase de stockage d'énergie peuvent être divisés en matériaux inorganiques, organiques (y compris les polymères) et composites de changement de phase selon leur composition.Les matériaux inorganiques de changement de phase comprennent principalement les métaux et les alliages, les sels hydratés cristallins, les sels fondus, etc., qui présentent les avantages d'une grande chaleur latente de changement de phase, d'une densité volumique élevée de stockage d'énergie et d'une grande conductivité thermique,mais présentent les inconvénients d'un refroidissement facile et d'une séparation de phase, le conteneur de corrosion et les fuites de phase liquide.
• Les matériaux organiques de changement de phase comprennent principalement des hydrocarbures aliphatiques (paraffine, etc.), des acides gras, des alcools, des polyenols, etc., qui présentent les avantages d'une grande chaleur latente de changement de phase,performance stable et faible coût, mais présentent les inconvénients d'une faible conductivité thermique, d'une faible densité, d'une volatilité et d'un vieillissement facile.
• Les matériaux composites de changement de phase se réfèrent principalement aux matériaux eutectiques organiques et inorganiques de changement de phase pour combler les lacunes des matériaux inorganiques ou organiques de changement de phase simples,et les plus étudiés sont les matériaux de changement de phase en forme (SSPCM) et les matériaux de changement de phase en microencapsulation (MEPCM).
• Les PCM de stockage d'énergie sont divisés en PCM à haute température (supérieures à 250 °C),matériaux de changement de phase à température moyenne (250 à 100 °C) et basse (inférieure à 100 °C) selon la plage de température de changement de phase.
• Les matériaux de stockage d'énergie à changement de phase à haute température sont principalement utilisés dans la production d'énergie solaire thermique concentrée, la récupération de chaleur industrielle, les moteurs thermiques à haute température et d'autres domaines.
• Les matériaux de stockage d'énergie à changement de phase à température moyenne sont principalement utilisés dans l'utilisation thermique solaire, le séchage et la déshumidification et d'autres domaines;Les matériaux de stockage d'énergie à basse température de changement de phase ont de larges perspectives d'application dans les domaines de la conservation de l'énergie des bâtiments, la gestion thermique des appareils électroniques et le stockage au froid à basse température.

Recherche et développement de matériaux de stockage d'énergie pour les changements de phase:

• La conception, la préparation et l'intensification des matériaux de changement de phase pour le stockage d'énergie sont essentielles à la recherche et au développement de matériaux.Afin d'obtenir la température de changement de phase appropriée et la chaleur latente du changement de phase, il est nécessaire de synthétiser une variété de matériaux de changement de phase en matériaux de changement de phase mixtes multicomposants selon un certain rapport.

• La préparation des matériaux de changement de phase pour le stockage d'énergie comprend principalement des méthodes mécaniques (chargement des matériaux de changement de phase dans des récipients), des méthodes physiques (méthode de mélange, méthode d'imprégnation, méthode deet ainsi de suite.), méthodes chimiques (méthode de polymérisation des polymères, méthode sol-gel, etc.) et méthode de microencapsulation.
• Pour les matériaux de changement de phase à faible conductivité thermique, il est nécessaire d'ajouter des matériaux d'excellente conductivité thermique (remplisseurs métalliques, graphite, fibre de carbone, etc.),ajouter des côtes ou des capsules encapsulées pour renforcerEn outre, la durabilité et l'économie des PCM de stockage d'énergie sont la clé de leur développement d'application.