储热技术研究进展与趋势

储热最大的潜力就在于解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的问题.储热技术的开发和利用能够有效提高能源综合利用水平,对太阳能热利用、电网调峰、工业节能和余热回收、建筑节能等领域都具有重要的应用价值.近年来,储热在基础研究和技术应用方面均受到了极大的关注.本文首先利用Thomson Reuters公司的检索平台Web of Science对显热、潜热及热化学3大类储热技术从2000~2015年的研究趋势进行统计,分析的结果显示在基础研究方面潜热储热是当前最受关注的储热技术,热化学储热的关注度居中,显热储热的关注度最小,这主要取决于3种储热技术的成熟度.其次,在广泛总结前人研究成果的基础上,对比了3类储热的主要技术特色,诸如储能密度、储能规模、储能周期、储能成本、优缺点、未来研究重点等,并指出各储热技术应用领域的选择与拓展应充分考虑其各自的技术特色.最后,对储热技术的最新进展进行重点分析,主要包括近5年来出现的以储热瓷与类离子液体为代表的潜热储热技术、钙基高温热化学储热技术、以及混合储热技术,详细阐述了这些储热技术的原理与发展潜力,旨在为新型储热系统的研究与应用提供详实的参考.     

基于水合盐热化学吸附的储热技术

在跨季节储热技术中,水合盐热化学吸附因具有储热密度高、长周期存储无热损、清洁环保、成本低廉等优势,逐渐成为国内外研究热点.本文对适用于建筑供暖的水合盐热化学吸附跨季节储热技术发展现状进行了系统综述,着重回顾了水合盐储热材料研究的最新进展,主要涉及水合盐储热材料的选择和基础热分析、复合储热材料的性能研究、使用少量储热材料的反应器热性能实验研究、储热系统/反应器的数值模拟及性能评价方法研究.基于研究现状分析,总结了水合盐热化学吸附跨季节储热的技术特点,并指出了该技术未来的主要研究方向.     

全国平衡软件在太原市(二电)集中供热工程中的应用

我国城市集中供热系统中,很多城市存在热负荷不断增大,相应热源却不够,近端热力站供热温度过高,热能浪费严重,末端热力站供热效果差,甚至达不到基本供热温度.如何利用有限的热资源来满足日益扩大的热需求,文章结合全网平衡软件的使用,提高供热效率,既能确保供暖质量,又能将能耗和成本降低,进而提高企业效益和社会声誉.     

全国平衡软件在太原市(二电)集中供热工程中的应用

我国城市集中供热系统中,很多城市存在热负荷不断增大,相应热源却不够,近端热力站供热温度过高,热能浪费严重,末端热力站供热效果差,甚至达不到基本供热温度。如何利用有限的热资源来满足日益扩大的热需求,文章结合全网平衡软件的使用,提高供热效率,既能确保供暖质量,又能将能耗和成本降低,进而提高企业效益和社会声誉。     

热能储存

为满足社会的需要,在住房冷、暖气供给,空间动力和公用事业设备等方面更有效地利用不损害环境的能源,热能储存起了十分重要的作用。无论何处都存在能的产生和利用的失配现象,热能储存将有助于热能的供给,提高热能的利用率。热能储存有三种基本形式(显热、潜热、和热化学),每种形式都可采用许多不同的工艺手段。人们一直在对这些工艺过程的子集进行研究开发,主要集中在住房冷、暖气供给,工业能源利用率,公用事业设备以及空间动     

TGS-PVDF复合材料的热释电性研究

复合材料是当前材料科学的一个重要发展方向.用于红外探测的热释电材料也向复合材料方向发展.这种材料是由单晶粉末和有机聚合物混合而形成的一种新型功能材料,它不仅具有良好的压电性和热释电性,而且柔性好、成本低,易制成大面积均匀薄膜,从而得到广泛研究.在压电方面已向实用化发展;在热释电应用方向也显示出良好的前景.本文将首次报道一种新型复合材料——硫酸三甘氨酸(简称TGS)单晶粉末与聚偏氟乙烯(简称PVDF)复合物的热释电性质。     

膦基电致发光材料及器件的研究进展

芳香膦(氧)基团具有可打断共轭、电子效应适中、位阻大、便于多功能修饰和配位能力强等特点,是少数几个兼具多种功能的基团之一.通过综合运用这些功能,芳香膦(氧)基团在选择性调节分子光电特性等方面显示出了独特的优势.因此,芳香膦(氧)基团不仅适于构建综合性能优异的光电功能材料,进而实现高效的有机电致发光器件,而且能够为选择性研究单一性质变化对材料光电性能的影响提供平台.近年来,膦基光电功能材料逐渐发展成为有机电致发光(organic light-emitting diode, OLED)领域的热点之一,其所展现出的优异性能和清晰的构效关系在丰富OLED材料库、明确材料设计和优化途径,乃至推动OLED技术创新等方面具有重要的理论意义和实际应用价值.我们在膦基电致发光材料及其器件方面开展了比较系统的研究.从材料的设计策略出发,分别开发了膦基主体材料、发光材料和电子传输材料,对这类材料的光物理性质、激发态特性、电学性能以及电致发光器件性能等进行深入研究.本文对这些工作进行了较为系统的总结,以期为今后膦基光电功能材料的开发提供借鉴和参考.     

吸收式化学蓄能的研究综述

吸收式化学蓄能是一种具有蓄能密度高、热损失小的热能储存技术, 在太阳能等可再生能 源的有效利用、工业余热及冷热电联供系统的余热等中低品位能源利用领域具有良好的应用前 景. 介绍了吸收式化学蓄能技术的基本原理和特点, 归纳和总结了国内外对吸收式化学蓄能在工 质对遴选、系统和循环研究及样机研发等方面的研究现状和进展, 并提出了此项技术需要进一步 研究和解决的关键技术问题.     

封面说明

<正>高效储能技术被认为是解决可再生能源和余热资源波动性和间歇性问题的核心.其中,相变储热凭借材料储热密度大、工作温度波动幅度小且材料和容器热稳定性强等优点,在科学研究和工程应用中前景广阔.但相变材料较低的传热能力制约了储能过程的储、放热功率.拓扑优化方法凭借其设计自由度高、理论性     

高效低温热水系统的研究进展

我国城镇建筑热水能耗约占建筑总能耗的27%,目前热水制取以化石燃料和电能直接利用为主,存在能源利用效率低、污染物排放量大的问题.遵循"高品位能作为驱动热源、低温热水满足低温需求、自然能源合理充分利用"的原则,本团队构建了多种高效低温热水系统:(1)燃料驱动型空气源热泵系统,传统供热系统作为热泵驱动力,能实现20%~40%的节能率,投资回收期在3~7年;(2)燃料驱动型水源热泵系统,缓解土壤源系统热不平衡并减少埋管数量,减少水源系统取水量和水泵能耗;(3)复合补热型土壤源热泵系统,利用热管和热泵高效蓄存空气热能,维持土壤热平衡和系统长期高效运行;(4)复合太阳能空气源热泵系统,充分利用不同强度的太阳能和不同品位的空气热能,提高能效并降低初投资;(5)蓄热型空气源热泵系统,实现了太阳能与空气热能的优势互补,提高了可靠性和经济性;(6)数据中心余热回收热水系统,热管/热泵复合空调从机房取热进入水环,水源热泵从水环取热制取低温热水供热,节能率高达60%.上述高效低温热水系统均具有较高的节能性、可靠性和经济性,是建筑热水领域节能减排的有效技术路径.     

低温量热原理及在材料研究中的应用

低温量热技术是测量凝聚态物质比热性质的实验方法,而比热是物质最重要的基础热力学性质.通过比热测量与研究,不仅能够获取物质熵、焓和吉布斯自由能等基础热力学函数,还可以用于研究和理解晶格振动、金属、超导、电子及原子核磁性、稀释磁系统、结构相变等具有重要理论与应用研究价值的科学问题.本文结合当前众多新兴功能材料对其热力学性质研究的迫切需求,详细介绍了比热的基本含义以及测量凝聚态物质比热的主要量热方法,并举例说明了低温量热技术在材料热力学性质研究中的应用.     

Pb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电-铁电陶瓷热释电谱

改性Ｐｂ（Ｚｒ,Ｓｎ,Ｔｉ）Ｏ３反铁电－铁电陶瓷存在着多种晶体结构,随着变化会发生相变而影响材料的性能,研究了铌改性Ｐｂ（Ｚｒ,Ｓｎ,Ｔｉ）Ｏ３反铁电－铁电陶瓷温度诱导相变中的热释电效应,结果表明,温度诱导相变引起电荷突变形成光锐的热释主电峰,热释电峰的２和位置取地相变的类型和温度,组分和初相态变化 导致的不同相态变化过程形成峰形和峰位不同的热释电谱,热释电谱不仅可以显示极化强度随的变化情况而且可     

晶格匹配型单量子阱GaAs/AI_xGa_(1-x)As半导体电极的光电化学行为

近年来,在半导体光电化学领域中,半导体超晶格(量子阱)材料作为一种新型的光电极的研究已引起人们广泛的注意和重视.由于半导体超晶格(量子阱)能带的量子化,因此具有许多完全不同于体材料的新特性,如其量子阱中的激子受到阱宽的限制不仅寿命长于相应的体材料,而且有较强的光吸收性能;量子阱中光生热载流子的能量驰豫明显慢于体材料,具有较长的热载流子寿命,大大增强了热载流子效应以及其载流子迁移率大于体材料等.这些特性都有利于提高光能的转换效率.本文研究了晶格匹配型单量子阱GaAs/Al_xGa_(1-x)As电极     

掺杂聚合物对有机薄膜二极管整流特性的影响

近几年来,人们对有机材料尤其是带有π共轭双键的导电聚合物产生了极大兴趣,因为这类导电聚合物在结构上具有和无机半导体(如Si等)材料的相似性,而且还可根据一定的设计要求,通过改变它们的聚合度来获得所需要的能带宽度.另外,可通过极为方便的甩胶涂膜(RC)或浸没涂膜(DC)等方法对这些聚合物进行制膜.目前,人们已经用聚合物材料制成了具有不同功能的有机薄膜晶体管,如Schottky门电路和绝缘门电路薄膜晶体管.在这些聚合物中,特别引人注目的是聚烷基噻吩.它不仅是一种可溶性的导电聚合物,而且还具有独特的物理化学特性,如热致变色、溶致变色现     

新型玻璃的现状和将来

前言高技术发展不仅要求制造方法先进,而且要求与其配套的设备高性能化,但作为最基本重要的还是具有卓越功能的尖端材料。假如把尖端材料应具有的功能进行分类的话,可分为光、电磁、热、机械、化学、生物等各种功能领域,而对新型玻璃来说是具有各种功能的优越材料,并深信今后将有更加优越的新型玻璃问世。新型玻璃可定义为对各领域高技术材料有用的高功能、高性能化的玻璃。为了认识和掌握新型玻璃技术,不仅要熟悉了解玻璃状态,而且也要熟悉了解非结晶(无定形)状态物质以及经过这些状态采用结晶化制造的功能性结晶化玻璃。然而像这些物质,非结晶质半导体、金属玻璃、无定形的碳、有机高分子等物质,由于分别属于大的材料领域内使用,这里不采用。因此在化学组成上局限于氧化物、卤化物、硫族(硫、硒、碲     

多组相变材料多个热物性的同时测定性

相变储能可应用在许多领域.相变材料(PCM)的热物性对其筛选和应用有重要意义.PCM的比热和潜热的测量方法一般可分成3类:常规卡计法、差热分析法(DTA)和差示扫描量热法(DSC).虽然DTA和DSC法优点很多,但缺点也是明显的:所用试剂很少(1～10mg),导致试剂的热物性常常与实际应用中的大块材料和热物性有差别;不能测定导热系数和热扩散率.常规卡计法几乎都不能同时测定多种PCM试样的比热、潜热、凝固点和导热系数,且PCM的相变过程不易观察.鉴于上述,我们发展了一种能够测定多组相变材料凝固点、比热、潜热、导热系数和热扩散系数的新方法——参比温度曲线法.     

超支化聚合物研究最新进展

超支化聚合物由于具有高度支化的三维球状立体结构和众多的末端基团, 显示出与相应线型分子截然不同的性质, 如低黏度、良好的溶解性和大量可修饰的末端官能团等, 具有广泛的应用前景, 而且合成相对简单、成本低, 因此成为近年来聚合物科学领域的研究热点. 本文主要就超支化聚合物的结构、合成、性质和应用, 从传统结构和含有大π共轭结构的新型超支化聚合物两个角度比较全面地总结了这一领域在基础理论和应用研究方面的发展概况和最新进展; 着重介绍了超支化聚合物的结构、性质与其在新型功能材料如纳米材料、药物缓释剂、电致发光材料、传感材料等方面应用的内在关系, 并进一步提出了该领域的研究前景及尚待解决的问题.     

热的力量

你可以看到热对你周围环境的影响,包括绿油油的草地变得枯黄、干涸的河床和烫脚的柏油路面。不管热能是来自高挂在空中的炽热太阳或是地底下的熔岩,极度的热影响了地球上很多地方。就让我们看看以下地方(和事物)的抗热大作战!     

不同太阳能热化学储能体系的研究进展

太阳能热发电技术是缓解能源危机改善生态环境的重要技术,而储能系统是太阳能维持稳定和持续热发电的关键.本文从现有3种太阳能储热技术出发,分析了热化学储能具有的高储能密度和可实现大规模远距离存储和运输的明显优势,介绍了现有的5种热化学储能体系在反应机理、反应模型和反应器等方面的最新研究进展,并对各个体系的优缺点进行了评述.针对反应体系存在的问题,提出了未来几种储能体系主要的研究方向是循环性能的提高、高性能催化剂的制备、高效反应器的设计制造以及传热传质与化学反应耦合模型等.     

一种有效的多室结构微胶囊制备方法: 多流体复合电喷技术

具有多室结构的微胶囊在智能药物输运、微反应器、复杂传感器等方面具有重要的应用前景. 提出了一种新颖的多流体复合电喷技术, 可一步实现多室结构微胶囊的制备. 该胶囊内部各室间有内壁相隔, 每一个内室可独立的封装不同组分, 各组分间互不接触. 将一定数目的较细的内管插于较粗的外管组装了具有分级结构的复合喷头, 这种独特的结构可以使电喷过程中壳材料形成对核材料的有效并且独立的包覆, 从而导致了多组分同时包覆的多室结构微胶囊的制备. 通过对复合喷头结构的设计可实现对腔室的数目以及相应的封装组分的数目的控制, 并且可方便地扩展到其他功能材料的制备. 该法制备的微胶囊不仅可以扩展单一胶囊的功能, 而且其独特的多室结构可对被封装的核材料进行保护, 尤其适用于活性材料如环境敏感性材料及反应性材料的同时包覆, 将在多组分药物输运、微反应器等领域具有潜在的应用前景.