1。2 低温蓄冷的相关介绍

1。2。1  低温蓄冷的发展历程

低温蓄冷技术起源于 1930 年，其主要的发展历程可以概括为以下四个时段：

（1）自 1930 年到 1960 年，且主要集中于 50 年代到 60 年代，这期间以减少制冷装置的 装机容量为首，主要以水作为蓄冷工质使用。

（2）1973 年到 1980 年，因经济危机的爆发，蓄冷应用技术又逐渐受到重视。建筑物中 的空调系统开始引用蓄冷技术，并开发了直接蒸发式的管外结冰技术和冰蓄冷的空调系统。

（3）1983 年首次在美国提出将“低温送风系统”和“冰蓄冷技术”相结合的概念。

（4）21 世纪以来，低温蓄冷的注意力开始转移至共晶盐材料上，其潜热储热能力大，储 热密度大等优势逐渐成为人类利用的对象[6][7]。

1。2。2 低温蓄冷介绍论文网

目前，低温蓄冷技术的分类形式相对较多，但大致可以划分为以下三种：第一种是以冷 量储存的形式为依据，可以分成显热蓄冷和潜热蓄冷；第二种是以冷量储存的周期为依据， 主要分为季节蓄冷和昼夜蓄冷；第三种则是以蓄冷工质为划分手段，主要分为冰蓄冷、水蓄 冷、共晶盐以及气体水合物蓄冷四种[8]。

其中，冰蓄冷主要是采用水凝固成冰时释放的潜热来进行蓄冷。由于冰蓄冷的潜热要远 大于水蓄冷所利用的显热，因此，所需要的设备体积相对较小。与其相比，水蓄冷方式的优 点在于适用范围广，系统简单和初始投资少，另外在冬季的时候可以用来蓄热。此外，共晶 盐蓄冷也是相变蓄冷的一种技术形式，其蓄冷工质主要是由无机盐、水和相关的促凝剂以及 稳定剂组成，其优点在于相变温度范围较广，可以使用常规的空调冷水机组，但存在过冷度 和相分离的不足。而气体水合物是一种新兴的相变蓄冷技术，主要的原理是在一定的压力和 温度下，水分子可以在某些气体的分子的四周形成牢固的包络状结晶体，在此过程中可以释 放较大的固化相变热量，且其蓄释冷的效率相对较高，但存在水合物由于膨胀产生堵塞装置 等问题，因此还需要进一步的进行完善。

1。2。3 蓄冷相变材料的相关要求

相变蓄冷，又可称其为潜热蓄冷，主要是利用蓄冷剂相变过程中的潜热来进行冷量的储 存与释放，从而达到控制周围的环境温度以及错峰用冷和移峰填谷的目的[9]。由于相变过程可 以近似视为温度相对不变的过程，并且释放或吸收大量的热量，因此对于相变材料有以下的 要求：

（1）单位体积的相变潜热要足够大。

（2）换热能力相对较强，具有小的粘性系数，减小对流换热的边界层厚度，提高对流换 热能力。

（3）密度大，比热容大，相变过程中体积变化较小。

（4）蓄冷过冷度小，避免冷媒的温度过低，提升效率，具有较好的相平衡性质，同时具 有较高的固化结晶速率。

（5）腐蚀性和毒性小。

（6）化学性质相对稳定。

（7）大量易得，价格便宜，制备方便。

1。3 低温无机盐相变蓄冷相关调研

1。3。1  无机盐相关调研

（1）共晶盐相变原理 共晶盐相变的蓄冷工质是由无机盐、水和相关的促凝剂以及稳定剂组成，相变温度范围

广，是目前中低温蓄冷材料中的主要类型。由于共晶系每个单一的组元在固液相变时只存在 唯一的相变点[1]，混合物之间不发生反应，混合物的固态不互溶，而液态则可以完全互溶，由 吉布斯相律[10]可得出，无机盐发生相变时自由度仅有两个，即温度和浓度，因此改变这两方 面因素可改善无机盐相变的蓄冷能力。