蓄热材料概述及其应用_陈灿文

蓄热材料概述及其应用

1

陈灿文，程

21军，胡芬飞

（1宁波万华聚氨酯有限公司，浙江宁波315812；2华南理工大学化工与能源学院传热强化

与过程节能教育部重点实验室，广东广州510640）摘

要：综述了蓄热材料的分类、性能及其应用，并重点介绍了蓄热材料在热泵中的应用、蓄热型热泵的工作原理、蓄热式热泵

——石蜡在蓄热型热泵中的应用情况。并对蓄热材料在纺织工业、航天领域、建筑工业、空调领域等方特点以及一种典型的相变材料—

面的应用进行了展望。

关键词：蓄热材料；蓄热型热泵；石蜡；应用

ResearchandApplicationoftheThermalEnergyStorageMaterial

CHENCan－wen1，CHENGJun2，HUFen－fei1

（1NingboWanhuaPolyurethaneCo．，Ltd．，ZhejiangNingbo315812；2EducationalMinistry’sKeyLabof

EnhancedHeatTransferandEnergyConservation，SouthChinaUniversityofTechnology，

GuangdongGuangzhou510641，China）Abstract：Typesandpropertitiesofthermalstoragematerialanditsapplicationwereintroduced．Usingthermalstor-agematerial－paraffininheatpumpwasmainlyintroduced．Andthepossibleapplication，ofheatstoragematerialintex-tileindustry，aerospace，constructionarea，aircandition，etc．werepresented．

Keywords：heatstoragematerial；heatpump；paraffin；application

能源是人类赖以生存的物质基础，随着世界各国经济的发展，能源问题越来越受到人们的重视。但是由于能量的供应与在许多情况下人们还不能做到合理利需求都有较强的时间性，

在不需要热时却有大量的热产生，有时供应的热用能源。例如，

有很大余量而被损失掉等。因此，合理利用能源、提高能源的利

大力开发对环境没有污染或污染很小的新能源是当务之用率、急。

蓄热材料就是一种能够储存热能的新型化学材料。它在特定的温度（如相变温度）下发生物相变化，并伴随着吸收或放出热量，可用来控制周围环境的温度，或用以储存热能。它把热量或冷量储存起来，在需要时再把它释放出来，从而提高了能源的利用率。人们对蓄热材料的认识及研究仅是近几十年的事情，但由于它的应用十分广泛，已成为一种日益受到人们重视的新材料

［1］

1．1蓄热材料的分类

我们从储热方式来看，通常可以把蓄热材料分为显热、潜热

［3］

及反应储热3种1．1．1

。

显热蓄热

当对蓄热介质加热时，其温度升高，内能增加，从而将热能蓄热材料在储存和释放热能时，材蓄存起来。利用显热蓄热时，

料自身只是发生温度的变化，而不发生其它任何变化。方式简成本低，但在释放能量时，无法达到控制温度的目的，并且该单，

类材料储能密度低，从而使相应的装置体积庞大，因此它在工业上的应用价值不是很高。1．1．2

潜热蓄热

由液态转化为气态，或由固态直接物质由固态转化为液态，

转化为气态（升华）时，将吸收相变热，进行逆过程时，则将释放相变热。这是潜热式蓄热运用的基本原理。潜热储存是系统中的一种物质被加热，然后熔化、蒸发或者在一定的恒温条件下产生其它某种状态变化，这种材料不仅能量密度较高，而且所用装体积小、设计灵活、使用方便且易于管理。另外它还有置简单、

一个很大的优点：即这类材料在相变过程中，材料近似恒温，可以以此来控制体系的温度。利用固液相变潜热蓄热的蓄热介质常称为相变材料

［4］

。近些年来，蓄热技术以及迅猛的发展速度引起了人们

的普遍关注，而寻找新型的蓄热材料也是我们研究的重点。

1蓄热材料概述

蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，

“移峰填谷”、可用于解决热能供求失衡的矛盾，在电力的太阳能废热和余热回收以及工业与民用建筑采暖与空调的节能利用、

［2］

等领域具有广泛的应用前景。而蓄热材料是蓄热技术的核心。

。潜热储存系统利用了高温相变的特性。当

储存介质的温度达到熔点时，出现吸收物质熔化潜能的相变化。然而，当从储存系统中吸收热能时，通过倒相，这股热可以释放

作者简介：陈灿文，现就职于宁波万华聚氨酯有限公司。E－mail：cwchen@ytpu．com

与传统的热泵相比，蓄热式热泵具有如下特点：

（1）通常蓄热式热泵系统的热泵机组的容量可减小，其附属节省了设备运转设备的电力设施的容量或功率均可相应减小，

［7］

投资费用；

（2）蓄热式热泵的主机经常处于满负荷运转状态，有利于主机运行效率的提高；

（3）蓄热式热泵空调的连续运转，避免了间歇运行中的启动，停机时造成的不必要的能源浪费；（4）由于蓄热式热泵系统的蓄热槽内储有热能，一旦发生意外停电，启动小功率应急发电机带动循环水泵的风机，可以保证局部重要区域的空调要求；

（5）除冬季蓄热外，还可以用于夏季蓄冷，将热泵系统运行于制冷模式，制取冷水于槽中储存，即可作为建筑物的冷源，一整套系统可在多种模式下运行。

目前，在热泵大量使用的情况下，蓄热型热泵如能加以应用，将能节约能源，减小电耗，并使热泵机组的可靠性得以提高，减小了冷剂以液态进入压缩机的可能性。

出来；这一方法与显热系统相比，一个很大的优点是在必要的恒

温下能够获取热能。能通量高，潜势大，是潜热储存系统的潜在优点。

1．1．3热化学方法蓄热

热化学蓄热方法大体可以分为三类：化学反应蓄热、浓度差蓄热以及化学结构变化蓄热。

化学反应蓄热是指利用可逆化学反应的结合热储存热能，将生产中暂时不用或无法直接利用的余热，转化为化学能收集、储存；在需要时，可使反应逆向进行，即能将储存的能量放出，使

［5］

化学能转变为热能而加以利用。

浓度差蓄热是利用盐酸盐溶液在浓度发生变化时会产生热量的原理来储存热量的。典型的是利用硫酸浓度差循环的太阳能集热系统，

化学结构变化蓄热是指利用物质化学结构的变化而吸热/放热的原理来蓄放热的蓄热方法。

1．2蓄热材料的性能要求

理想的蓄热材料应符合以下条件：（1）热力学条件

2．2石蜡在热泵中的应用

石蜡的主要成分是直链烷烃，用CnH2n+2表征；石蜡中的n

合适的相变温度，因为相变温度正是所需要控制的特定温

度，对显热储存材料要求材料的热容大，对潜热储存材料要求相对反应热要求反应的热效应大；材料的热导率高，以变潜热大，

［6］

使热量可以方便地存入和取出；性能稳定，可反复使用而不发热状态下或固、液状态下，材料的密度生熔析和副反应；在冷、大，从而气体能量密度大，相变时体积变化小；体积膨胀率小，蒸使之不易挥发损失。汽压要低，

（2）化学条件

腐蚀性小、与容器相容性好、无毒、不易燃、无偏析倾向、熔化/凝固时不分层；对潜热型材料，要求凝固时无过冷现象，熔化各组分间地结合要牢时温度变化小；稳定性好。在多组分时，固，不能发生离析、分解及其它变化，使用安全，不易氧化变质。

（3）经济性条件

成本低廉，制备方便，便宜易得。

实际研制过程中，首先考虑有合适地相变温度和较大地相变热，再考虑其它因素。

烷烃含量通常大于75%，也可达到100%。纯石蜡是完全由烷烃

组成的，如十八烷烃。石蜡的固相有两种同素异形体，其物性和晶态结构都不同。在温度略高于熔点时，石蜡有软而可塑的特

［8］

性，晶体呈针形；在低于熔点时，石蜡硬而脆，晶体呈圆片状。这两种同素异形体的相互转化是可逆的。

以石蜡作为相变蓄热材料的优点是使用温度范围较广，常用相变材料（n=12～36）的熔点为－12～759℃；潜热较大，为150～250J/g；在凝固时不会发生过冷现象，熔化时蒸汽压低，不易发生化学反应且化学稳定性好，自成核，没有相分离，易获得且价格便宜。从经济考虑，仅以纯石蜡作为蓄热材料。但它也热导率低和相变体积变化大。目前其改进办法有：通过有缺点，

加入金属填充物或采用翅片管等方法提高材料导热性能，采用塑料容器来克服在熔化和凝固时体积变化大的缺点。纯石蜡的

因此，我们仅可以使用科技石蜡。商业石蜡的熔点在价格比较高，

55℃左右，它的研究最多。Farid发现了三种商业石蜡，它们的熔53℃和64℃，点分别是44℃，对应的潜热分别是167kJ/kg，

200kJ/kg和210kJ/kg，在同样的储存单元里来提高它的性能。与蓄热材料的性能要求相比较，我们可以发现，石蜡以其优

适合的相变温度、较大的潜热、较好的化学稳定性受越的性能，

到人们的普遍关注，是一种值得研究的相变蓄热材料

。

2蓄热材料在热泵中的应用

热泵是一种能量提升装置，它从周围环境中吸收热量，把它

本身消耗一传递给被加热对象（温度较高物体）。它在工作中，

部分能量，把环境介质中储存的能量加以挖掘，通过制冷剂循环

而整个热泵装置所消耗的功仅为输出系统提高温度进行利用，

功中的一小部分，因此，利用热泵可以节约大量高品位能源。

2．1蓄热型热泵的工作原理

蓄热热泵区别于一般的压缩式热泵的地方是增加了一个蓄

热器。在冬季较高温度取暖时，冷凝器出来的热流体先经过一个蓄热器，过冷以后再节流，而后蒸发去压缩机。蓄热器中的蓄热介质不断吸收热量后温度不断升高，至一定温度后制冷剂过冷所释放的热量用于平衡蓄热器的漏热量。当气候条件恶化，室外温度降到较低的温度时，蒸发器的换热效果明显下降，仅仅通过蒸发器吸收室外热量已无法制取预期的热量，此时就可以利用蓄热器来弥补了。

图2

相变材料石蜡在热泵中的应用

3蓄热材料在其它方面的应用

的情况下，虽然把大负荷的用电设备停止运转，也能有热水自保温的容器中不断的在中央空调的变峰量或风机盘管等管道中循

［10］

环，继续维持空调取暖，使室内仍保持在舒适的环境中。蓄热空调无论对供电部门还是对用户都会受到认可和欢迎的。

今年来，蓄热材料的应用十分广泛，它在纺织工业、航天领

建筑工业以及空调领域都有较多的应用。域、

3．1蓄热材料在纺织工业中的应用

4结论

20世纪70年代末80年代初，美国国家航空航天局空间研究所选择一种相变材料，利用其存储和释放潜热的性能，将相变材料封装入微胶囊，形成微胶囊相变材料。采用各种方式将微胶囊相变材料加入纺织品中，制成的纺织品具有温度调节功能

［9］

随着人类对节约能源、开发新能源和环境保护的重视，蓄热

材料的发展受到世界各国越来越多的重视，并不断取得进展。随着纳米技术的发展，将纳米技术与复合相变蓄热材料结合，制

高效的纳米复合材料蓄能相变材料对提高我国能源利备新型、

保护环境具有十分重要的现实意义。而我们研究的内用效率、

光蓄热容逐步从固—液相变蓄热材料发展到固—固相变材料、材料以及各种复合相变材料，如导电相变材料、可微波加热的相

［11］

变材料、防水相变材料、形状记忆相变材料等等。总之，随着人类社会对环境保护、节能降耗、减少污染的要求越来越高，对蓄热材料的需求也就会越来越强烈，必然促进蓄热技术持续快速的发展。

参考文献

［1］MohammedM．Farid，AmarM．Khudhair，SiddiqueAliK．Razack，

SaidAl－Hallaj．Areviewonphasechangeenergystorage：materialsandapplications［J］．ENERGYCONVERSION＆MANAGEMENT，2003：1597－1615．

［2］李军，朱冬生，吴会军，等．一种新型吸附蓄热复合材料的实验研究

［J］．华南理工大学学报，2004，5：63－66．

［3］李军，朱冬生，张立志，等．纳米技术在蓄热材料中的应用［J］．材料

2003（17）：135－137．导报，

［4］胥义，2002（12）：刘道平．固液相变蓄热技术的研究进展［J］．节能，

3－6．

［5］崔海亭，袁修干，侯欣宾．蓄热技术的研究进展与应用［J］．化工进

2002（21）：23－25．展，

［6］吴会军，刘笑笑，朱冬生，等．水热反应法制备纳米粉体的研究进展

［J］．现代化工，2003，23（S1）：37－40．

［7］朱冬生，赵朝晖，吴会军，等．溶胶－凝胶法制备纳米薄膜的研究进

J］．材料导报，2003（9）：54－55．展［

［8］崔海亭，2004：杨锋．蓄热技术及其应用［M］．化学工业出版社，

60－64．

［9］周彦同，．张文昭，韦雪骐．六水合氯化钙蓄热材料制备的研究［J］

1994（4）：12－19．江苏广播电视大学学报，

［10］李军，．流体朱冬生，赵朝晖．太阳能吸附式空调的研究与进展［J］

2004（7）：61－64．机械，

［11］崔海亭，．太阳能，2003袁修干，侯欣宾．高温熔盐相变蓄热材料［J］

（1）：27－28．

。它可以根据外界环境的温度变化，为人体提供一个舒适

在人体与外界环境之间，对人体体温起到积极的的微气候环境，

调节作用。另外还可以做成运动服装、滑雪服、滑雪服、手套、袜类，它还可以用在理疗上，调节温度，对病人的病情起到良好的辅助治疗作用。

3．2蓄热材料在航天领域的应用

高温蓄热技术是太阳能热动力发电系统的关键技术之一，通常利用蓄热材料固液相变时的熔化潜热来蓄热。在轨道的日照期，聚能器将截取的太阳能聚集到吸热器圆柱形腔内，被吸收转化成热能，其中一部分热能传递给循环工质以驱动热机发电，其余的热能被封装在单元换热管上多个小容器内的蓄热材料吸收储存起来，此时的蓄热材料部分或全部变为固态，储存的能量使出口的循环工质温度仍能维持在循环所要求的被释放出来，

最低峰值温度上。保证空间站处于阴影期时热机仍能连续工保证连续供电。作，

3．3蓄热材料在建筑工业中的应用

我们将相变材料加入到传统建筑材料中组成相变储能建筑材料，它能够作建筑结构材料，承受载荷；同时相变储能建筑材料又具有较大的蓄热能力。蓄热建筑材料具有普通建筑材料无法比拟的热容，可提高建筑物的热惯性，使室内温度变化幅度减小，提高舒适度，并减少采暖或空调设备的开停次数，从而提高设备的运行效率并节能。而且可以有效利用电网低谷时期电力运行采暖或空调设备并将热量或冷量储存在蓄热建筑材料中，达到平衡电网负荷和节省运行费用的目的。

3．4蓄热材料在空调领域的应用

蓄热空调装置是当电网处于低峰负荷时，即在电力负荷的低谷期，在不需装备锅炉的条件下，通过热泵或电热器产热，将电能转化为热能，利用蓄热介质的显热或潜热特性，通过专用系统将热能储存在专门设置的容器内，而在电力负荷的高峰期将热量释放出来，根据需要，自动调节输送至空调系统中，以满足

在调荷避峰建筑物空调或生产工艺的需要。采用蓄热空调后，

蓄热材料概述及其应用

1

陈灿文，程

21军，胡芬飞

（1宁波万华聚氨酯有限公司，浙江宁波315812；2华南理工大学化工与能源学院传热强化

与过程节能教育部重点实验室，广东广州510640）摘

要：综述了蓄热材料的分类、性能及其应用，并重点介绍了蓄热材料在热泵中的应用、蓄热型热泵的工作原理、蓄热式热泵

——石蜡在蓄热型热泵中的应用情况。并对蓄热材料在纺织工业、航天领域、建筑工业、空调领域等方特点以及一种典型的相变材料—

面的应用进行了展望。

关键词：蓄热材料；蓄热型热泵；石蜡；应用

ResearchandApplicationoftheThermalEnergyStorageMaterial

CHENCan－wen1，CHENGJun2，HUFen－fei1

（1NingboWanhuaPolyurethaneCo．，Ltd．，ZhejiangNingbo315812；2EducationalMinistry’sKeyLabof

EnhancedHeatTransferandEnergyConservation，SouthChinaUniversityofTechnology，

GuangdongGuangzhou510641，China）Abstract：Typesandpropertitiesofthermalstoragematerialanditsapplicationwereintroduced．Usingthermalstor-agematerial－paraffininheatpumpwasmainlyintroduced．Andthepossibleapplication，ofheatstoragematerialintex-tileindustry，aerospace，constructionarea，aircandition，etc．werepresented．

Keywords：heatstoragematerial；heatpump；paraffin；application

能源是人类赖以生存的物质基础，随着世界各国经济的发展，能源问题越来越受到人们的重视。但是由于能量的供应与在许多情况下人们还不能做到合理利需求都有较强的时间性，

在不需要热时却有大量的热产生，有时供应的热用能源。例如，

有很大余量而被损失掉等。因此，合理利用能源、提高能源的利

大力开发对环境没有污染或污染很小的新能源是当务之用率、急。

蓄热材料就是一种能够储存热能的新型化学材料。它在特定的温度（如相变温度）下发生物相变化，并伴随着吸收或放出热量，可用来控制周围环境的温度，或用以储存热能。它把热量或冷量储存起来，在需要时再把它释放出来，从而提高了能源的利用率。人们对蓄热材料的认识及研究仅是近几十年的事情，但由于它的应用十分广泛，已成为一种日益受到人们重视的新材料

［1］

1．1蓄热材料的分类

我们从储热方式来看，通常可以把蓄热材料分为显热、潜热

［3］

及反应储热3种1．1．1

。

显热蓄热

当对蓄热介质加热时，其温度升高，内能增加，从而将热能蓄热材料在储存和释放热能时，材蓄存起来。利用显热蓄热时，

料自身只是发生温度的变化，而不发生其它任何变化。方式简成本低，但在释放能量时，无法达到控制温度的目的，并且该单，

类材料储能密度低，从而使相应的装置体积庞大，因此它在工业上的应用价值不是很高。1．1．2

潜热蓄热

由液态转化为气态，或由固态直接物质由固态转化为液态，

转化为气态（升华）时，将吸收相变热，进行逆过程时，则将释放相变热。这是潜热式蓄热运用的基本原理。潜热储存是系统中的一种物质被加热，然后熔化、蒸发或者在一定的恒温条件下产生其它某种状态变化，这种材料不仅能量密度较高，而且所用装体积小、设计灵活、使用方便且易于管理。另外它还有置简单、

一个很大的优点：即这类材料在相变过程中，材料近似恒温，可以以此来控制体系的温度。利用固液相变潜热蓄热的蓄热介质常称为相变材料

［4］

。近些年来，蓄热技术以及迅猛的发展速度引起了人们

的普遍关注，而寻找新型的蓄热材料也是我们研究的重点。

1蓄热材料概述

蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，

“移峰填谷”、可用于解决热能供求失衡的矛盾，在电力的太阳能废热和余热回收以及工业与民用建筑采暖与空调的节能利用、

［2］

等领域具有广泛的应用前景。而蓄热材料是蓄热技术的核心。

。潜热储存系统利用了高温相变的特性。当

储存介质的温度达到熔点时，出现吸收物质熔化潜能的相变化。然而，当从储存系统中吸收热能时，通过倒相，这股热可以释放

作者简介：陈灿文，现就职于宁波万华聚氨酯有限公司。E－mail：cwchen@ytpu．com

与传统的热泵相比，蓄热式热泵具有如下特点：

（1）通常蓄热式热泵系统的热泵机组的容量可减小，其附属节省了设备运转设备的电力设施的容量或功率均可相应减小，

［7］

投资费用；

（2）蓄热式热泵的主机经常处于满负荷运转状态，有利于主机运行效率的提高；

（3）蓄热式热泵空调的连续运转，避免了间歇运行中的启动，停机时造成的不必要的能源浪费；（4）由于蓄热式热泵系统的蓄热槽内储有热能，一旦发生意外停电，启动小功率应急发电机带动循环水泵的风机，可以保证局部重要区域的空调要求；

（5）除冬季蓄热外，还可以用于夏季蓄冷，将热泵系统运行于制冷模式，制取冷水于槽中储存，即可作为建筑物的冷源，一整套系统可在多种模式下运行。

目前，在热泵大量使用的情况下，蓄热型热泵如能加以应用，将能节约能源，减小电耗，并使热泵机组的可靠性得以提高，减小了冷剂以液态进入压缩机的可能性。

出来；这一方法与显热系统相比，一个很大的优点是在必要的恒

温下能够获取热能。能通量高，潜势大，是潜热储存系统的潜在优点。

1．1．3热化学方法蓄热

热化学蓄热方法大体可以分为三类：化学反应蓄热、浓度差蓄热以及化学结构变化蓄热。

化学反应蓄热是指利用可逆化学反应的结合热储存热能，将生产中暂时不用或无法直接利用的余热，转化为化学能收集、储存；在需要时，可使反应逆向进行，即能将储存的能量放出，使

［5］

化学能转变为热能而加以利用。

浓度差蓄热是利用盐酸盐溶液在浓度发生变化时会产生热量的原理来储存热量的。典型的是利用硫酸浓度差循环的太阳能集热系统，

化学结构变化蓄热是指利用物质化学结构的变化而吸热/放热的原理来蓄放热的蓄热方法。

1．2蓄热材料的性能要求

理想的蓄热材料应符合以下条件：（1）热力学条件

2．2石蜡在热泵中的应用

石蜡的主要成分是直链烷烃，用CnH2n+2表征；石蜡中的n

合适的相变温度，因为相变温度正是所需要控制的特定温

度，对显热储存材料要求材料的热容大，对潜热储存材料要求相对反应热要求反应的热效应大；材料的热导率高，以变潜热大，

［6］

使热量可以方便地存入和取出；性能稳定，可反复使用而不发热状态下或固、液状态下，材料的密度生熔析和副反应；在冷、大，从而气体能量密度大，相变时体积变化小；体积膨胀率小，蒸使之不易挥发损失。汽压要低，

（2）化学条件

腐蚀性小、与容器相容性好、无毒、不易燃、无偏析倾向、熔化/凝固时不分层；对潜热型材料，要求凝固时无过冷现象，熔化各组分间地结合要牢时温度变化小；稳定性好。在多组分时，固，不能发生离析、分解及其它变化，使用安全，不易氧化变质。

（3）经济性条件

成本低廉，制备方便，便宜易得。

实际研制过程中，首先考虑有合适地相变温度和较大地相变热，再考虑其它因素。

烷烃含量通常大于75%，也可达到100%。纯石蜡是完全由烷烃

组成的，如十八烷烃。石蜡的固相有两种同素异形体，其物性和晶态结构都不同。在温度略高于熔点时，石蜡有软而可塑的特

［8］

性，晶体呈针形；在低于熔点时，石蜡硬而脆，晶体呈圆片状。这两种同素异形体的相互转化是可逆的。

以石蜡作为相变蓄热材料的优点是使用温度范围较广，常用相变材料（n=12～36）的熔点为－12～759℃；潜热较大，为150～250J/g；在凝固时不会发生过冷现象，熔化时蒸汽压低，不易发生化学反应且化学稳定性好，自成核，没有相分离，易获得且价格便宜。从经济考虑，仅以纯石蜡作为蓄热材料。但它也热导率低和相变体积变化大。目前其改进办法有：通过有缺点，

加入金属填充物或采用翅片管等方法提高材料导热性能，采用塑料容器来克服在熔化和凝固时体积变化大的缺点。纯石蜡的

因此，我们仅可以使用科技石蜡。商业石蜡的熔点在价格比较高，

55℃左右，它的研究最多。Farid发现了三种商业石蜡，它们的熔53℃和64℃，点分别是44℃，对应的潜热分别是167kJ/kg，

200kJ/kg和210kJ/kg，在同样的储存单元里来提高它的性能。与蓄热材料的性能要求相比较，我们可以发现，石蜡以其优

适合的相变温度、较大的潜热、较好的化学稳定性受越的性能，

到人们的普遍关注，是一种值得研究的相变蓄热材料

。

2蓄热材料在热泵中的应用

热泵是一种能量提升装置，它从周围环境中吸收热量，把它

本身消耗一传递给被加热对象（温度较高物体）。它在工作中，

部分能量，把环境介质中储存的能量加以挖掘，通过制冷剂循环

而整个热泵装置所消耗的功仅为输出系统提高温度进行利用，

功中的一小部分，因此，利用热泵可以节约大量高品位能源。

2．1蓄热型热泵的工作原理

蓄热热泵区别于一般的压缩式热泵的地方是增加了一个蓄

热器。在冬季较高温度取暖时，冷凝器出来的热流体先经过一个蓄热器，过冷以后再节流，而后蒸发去压缩机。蓄热器中的蓄热介质不断吸收热量后温度不断升高，至一定温度后制冷剂过冷所释放的热量用于平衡蓄热器的漏热量。当气候条件恶化，室外温度降到较低的温度时，蒸发器的换热效果明显下降，仅仅通过蒸发器吸收室外热量已无法制取预期的热量，此时就可以利用蓄热器来弥补了。

图2

相变材料石蜡在热泵中的应用

3蓄热材料在其它方面的应用

的情况下，虽然把大负荷的用电设备停止运转，也能有热水自保温的容器中不断的在中央空调的变峰量或风机盘管等管道中循

［10］

环，继续维持空调取暖，使室内仍保持在舒适的环境中。蓄热空调无论对供电部门还是对用户都会受到认可和欢迎的。

今年来，蓄热材料的应用十分广泛，它在纺织工业、航天领

建筑工业以及空调领域都有较多的应用。域、

3．1蓄热材料在纺织工业中的应用

4结论

20世纪70年代末80年代初，美国国家航空航天局空间研究所选择一种相变材料，利用其存储和释放潜热的性能，将相变材料封装入微胶囊，形成微胶囊相变材料。采用各种方式将微胶囊相变材料加入纺织品中，制成的纺织品具有温度调节功能

［9］

随着人类对节约能源、开发新能源和环境保护的重视，蓄热

材料的发展受到世界各国越来越多的重视，并不断取得进展。随着纳米技术的发展，将纳米技术与复合相变蓄热材料结合，制

高效的纳米复合材料蓄能相变材料对提高我国能源利备新型、

保护环境具有十分重要的现实意义。而我们研究的内用效率、

光蓄热容逐步从固—液相变蓄热材料发展到固—固相变材料、材料以及各种复合相变材料，如导电相变材料、可微波加热的相

［11］

变材料、防水相变材料、形状记忆相变材料等等。总之，随着人类社会对环境保护、节能降耗、减少污染的要求越来越高，对蓄热材料的需求也就会越来越强烈，必然促进蓄热技术持续快速的发展。

参考文献

［1］MohammedM．Farid，AmarM．Khudhair，SiddiqueAliK．Razack，

SaidAl－Hallaj．Areviewonphasechangeenergystorage：materialsandapplications［J］．ENERGYCONVERSION＆MANAGEMENT，2003：1597－1615．

［2］李军，朱冬生，吴会军，等．一种新型吸附蓄热复合材料的实验研究

［J］．华南理工大学学报，2004，5：63－66．

［3］李军，朱冬生，张立志，等．纳米技术在蓄热材料中的应用［J］．材料

2003（17）：135－137．导报，

［4］胥义，2002（12）：刘道平．固液相变蓄热技术的研究进展［J］．节能，

3－6．

［5］崔海亭，袁修干，侯欣宾．蓄热技术的研究进展与应用［J］．化工进

2002（21）：23－25．展，

［6］吴会军，刘笑笑，朱冬生，等．水热反应法制备纳米粉体的研究进展

［J］．现代化工，2003，23（S1）：37－40．

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。它可以根据外界环境的温度变化，为人体提供一个舒适

在人体与外界环境之间，对人体体温起到积极的的微气候环境，

调节作用。另外还可以做成运动服装、滑雪服、滑雪服、手套、袜类，它还可以用在理疗上，调节温度，对病人的病情起到良好的辅助治疗作用。

3．2蓄热材料在航天领域的应用

高温蓄热技术是太阳能热动力发电系统的关键技术之一，通常利用蓄热材料固液相变时的熔化潜热来蓄热。在轨道的日照期，聚能器将截取的太阳能聚集到吸热器圆柱形腔内，被吸收转化成热能，其中一部分热能传递给循环工质以驱动热机发电，其余的热能被封装在单元换热管上多个小容器内的蓄热材料吸收储存起来，此时的蓄热材料部分或全部变为固态，储存的能量使出口的循环工质温度仍能维持在循环所要求的被释放出来，

最低峰值温度上。保证空间站处于阴影期时热机仍能连续工保证连续供电。作，

3．3蓄热材料在建筑工业中的应用

我们将相变材料加入到传统建筑材料中组成相变储能建筑材料，它能够作建筑结构材料，承受载荷；同时相变储能建筑材料又具有较大的蓄热能力。蓄热建筑材料具有普通建筑材料无法比拟的热容，可提高建筑物的热惯性，使室内温度变化幅度减小，提高舒适度，并减少采暖或空调设备的开停次数，从而提高设备的运行效率并节能。而且可以有效利用电网低谷时期电力运行采暖或空调设备并将热量或冷量储存在蓄热建筑材料中，达到平衡电网负荷和节省运行费用的目的。

3．4蓄热材料在空调领域的应用

蓄热空调装置是当电网处于低峰负荷时，即在电力负荷的低谷期，在不需装备锅炉的条件下，通过热泵或电热器产热，将电能转化为热能，利用蓄热介质的显热或潜热特性，通过专用系统将热能储存在专门设置的容器内，而在电力负荷的高峰期将热量释放出来，根据需要，自动调节输送至空调系统中，以满足

在调荷避峰建筑物空调或生产工艺的需要。采用蓄热空调后，