“Chengdu Ice King Brand” nastoji razumjeti najnovija dostignuća u istraživanju tehnologije skladištenja topline.

Tehnologija skladištenja toplote kompozitne faze promeneizbjegava mnoge nedostatke razumnog pohranjivanja topline i tehnika skladištenja topline s promjenom faze kombinacijom obje metode. Ova tehnologija je posljednjih godina postala žarište istraživanja, kako na domaćem, tako i na međunarodnom planu. Međutim, tradicionalni materijali za skele koji se koriste u ovoj tehnologiji su obično prirodni minerali ili njihovi sekundarni proizvodi. Ekstrakcija ili prerada ovih materijala velikih razmjera može oštetiti lokalni ekosistem i potrošiti značajne količine fosilne energije. Da bi se ublažili ovi uticaji na životnu sredinu, čvrsti otpad se može koristiti za proizvodnju kompozitnih materijala za skladištenje toplote sa promenom faze.
Karbidna šljaka, industrijski čvrsti otpad koji nastaje tokom proizvodnje acetilena i polivinil hlorida, prelazi 50 miliona tona godišnje u Kini. Trenutna primjena karbidne šljake u industriji cementa dostigla je zasićenje, što je dovelo do velikih akumulacija na otvorenom, odlaganja otpada i odlaganja u ocean, što ozbiljno oštećuje lokalni ekosistem. Postoji hitna potreba za istraživanjem novih metoda za korištenje resursa.
Kako bi se riješila velika potrošnja industrijske otpadne karbidne šljake i pripremili niskougljični, jeftini kompozitni materijali za pohranu topline s promjenom faze, istraživači sa Pekinškog univerziteta za građevinarstvo i arhitekturu predložili su korištenje karbidne šljake kao materijala za skelu. Oni su koristili metodu hladnog presovanja za sinterovanje za pripremu kompozitnih materijala za skladištenje toplote sa promenom faze Na₂CO₃/karbidne troske, prateći korake prikazane na slici. Pripremljeno je sedam uzoraka kompozitnog materijala za promjenu faze s različitim omjerima (NC5-NC7). Uzimajući u obzir ukupnu deformaciju, površinsko curenje otopljene soli i gustoću skladištenja topline, iako je gustoća akumulacije topline uzorka NC4 bila najveća među tri kompozitna materijala, pokazao je blagu deformaciju i curenje. Stoga je utvrđeno da uzorak NC5 ima optimalni omjer mase za kompozitni materijal za pohranu topline s promjenom faze. Tim je nakon toga analizirao makroskopsku morfologiju, performanse skladištenja topline, mehanička svojstva, mikroskopsku morfologiju, cikličku stabilnost i kompatibilnost komponenti kompozitnog materijala za pohranu topline s promjenom faze, dajući sljedeće zaključke:
01Kompatibilnost između karbidne troske i Na₂CO₃ je dobra, omogućavajući karbidnoj šljaci da zamijeni tradicionalne prirodne materijale skele u sintetiziranju Na₂CO₃/karbidne troske kompozitnih materijala za pohranu topline s faznom promjenom. Ovo olakšava recikliranje karbidne šljake velikih razmjera resursa i postiže niskougljičnu, jeftinu pripremu kompozitnih materijala za skladištenje topline s promjenom faze.
02Kompozitni materijal za skladištenje toplote sa promenom faze sa odličnim performansama može se pripremiti sa masenim udelom od 52,5% karbidne troske i 47,5% materijala za promenu faze (Na₂CO₃). Materijal ne pokazuje deformaciju ili curenje, sa gustinom skladištenja toplote do 993 J/g u temperaturnom opsegu od 100-900°C, čvrstoćom na pritisak od 22,02 MPa i toplotnom provodljivošću od 0,62 W/(m•K). ). Nakon 100 ciklusa grijanja/hlađenja, učinak skladištenja topline uzorka NC5 ostao je stabilan.
03Debljina sloja filma materijala s promjenom faze između čestica skele određuje silu interakcije između čestica materijala skele i tlačnu čvrstoću kompozitnog materijala za pohranu topline s promjenom faze. Kompozitni materijal za pohranu topline s promjenom faze pripremljen sa optimalnim masenim udjelom materijala za promjenu faze pokazuje najbolja mehanička svojstva.
04Toplotna provodljivost čestica materijala skele je primarni faktor koji utiče na performanse prenosa toplote kompozitnih materijala za skladištenje toplote sa promenom faze. Infiltracija i adsorpcija materijala s promjenom faze u strukturi pora čestica materijala skele poboljšavaju toplinsku provodljivost čestica materijala skele, čime se poboljšava učinak prijenosa topline kompozitnog materijala za pohranu topline s promjenom faze.