"चेंगदू आइस किंग ब्रांड" हीट स्टोरेज प्रौद्योगिकी अनुसंधान में नवीनतम प्रगति को समझना चाहता है।

समग्र चरण परिवर्तन हीट भंडारण प्रौद्योगिकीदोनों विधियों के संयोजन से समझदार ताप भंडारण और चरण परिवर्तन ताप भंडारण तकनीकों की कई कमियों से बचा जाता है। यह तकनीक हाल के वर्षों में घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर एक अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गई है। हालाँकि, इस तकनीक में उपयोग की जाने वाली पारंपरिक मचान सामग्री आमतौर पर प्राकृतिक खनिज या उनके माध्यमिक उत्पाद हैं। इन सामग्रियों के बड़े पैमाने पर निष्कर्षण या प्रसंस्करण से स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र को नुकसान हो सकता है और महत्वपूर्ण मात्रा में जीवाश्म ऊर्जा की खपत हो सकती है। इन पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने के लिए, ठोस अपशिष्ट का उपयोग समग्र चरण परिवर्तन ताप भंडारण सामग्री का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है।
कार्बाइड स्लैग, एसिटिलीन और पॉलीविनाइल क्लोराइड के उत्पादन के दौरान उत्पन्न एक औद्योगिक ठोस अपशिष्ट, चीन में सालाना 50 मिलियन टन से अधिक है। सीमेंट उद्योग में कार्बाइड स्लैग का वर्तमान अनुप्रयोग संतृप्ति तक पहुंच गया है, जिससे बड़े पैमाने पर खुली हवा में संचय, लैंडफिलिंग और महासागर डंपिंग हो रही है, जो स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचाती है। संसाधनों के उपयोग के लिए नए तरीकों की खोज करने की तत्काल आवश्यकता है।
औद्योगिक अपशिष्ट कार्बाइड स्लैग की बड़े पैमाने पर खपत को संबोधित करने और कम कार्बन, कम लागत वाली समग्र चरण परिवर्तन गर्मी भंडारण सामग्री तैयार करने के लिए, बीजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ सिविल इंजीनियरिंग एंड आर्किटेक्चर के शोधकर्ताओं ने कार्बाइड स्लैग को मचान सामग्री के रूप में उपयोग करने का प्रस्ताव दिया। उन्होंने चित्र में दिखाए गए चरणों का पालन करते हुए Na₂CO₃/कार्बाइड स्लैग मिश्रित चरण परिवर्तन ताप भंडारण सामग्री तैयार करने के लिए एक कोल्ड-प्रेस सिंटरिंग विधि का उपयोग किया। विभिन्न अनुपातों (NC5-NC7) के साथ सात समग्र चरण परिवर्तन सामग्री के नमूने तैयार किए गए थे। समग्र विरूपण, सतह पिघला हुआ नमक रिसाव, और गर्मी भंडारण घनत्व को ध्यान में रखते हुए, हालांकि नमूना एनसी 4 का गर्मी भंडारण घनत्व तीन मिश्रित सामग्रियों में सबसे अधिक था, लेकिन इसमें मामूली विरूपण और रिसाव दिखा। इसलिए, नमूना एनसी5 को समग्र चरण परिवर्तन ताप भंडारण सामग्री के लिए इष्टतम द्रव्यमान अनुपात निर्धारित किया गया था। टीम ने बाद में मैक्रोस्कोपिक आकृति विज्ञान, गर्मी भंडारण प्रदर्शन, यांत्रिक गुणों, सूक्ष्म आकृति विज्ञान, चक्रीय स्थिरता और समग्र चरण परिवर्तन गर्मी भंडारण सामग्री की घटक अनुकूलता का विश्लेषण किया, जिससे निम्नलिखित निष्कर्ष निकले:
01कार्बाइड स्लैग और Na₂CO₃ के बीच अनुकूलता अच्छी है, जिससे कार्बाइड स्लैग को Na₂CO₃/कार्बाइड स्लैग समग्र चरण परिवर्तन गर्मी भंडारण सामग्री को संश्लेषित करने में पारंपरिक प्राकृतिक मचान सामग्री को बदलने की अनुमति मिलती है। यह कार्बाइड स्लैग के बड़े पैमाने पर संसाधन पुनर्चक्रण की सुविधा प्रदान करता है और समग्र चरण परिवर्तन ताप भंडारण सामग्री की कम कार्बन, कम लागत वाली तैयारी को प्राप्त करता है।
02उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक समग्र चरण परिवर्तन ताप भंडारण सामग्री 52.5% कार्बाइड स्लैग और 47.5% चरण परिवर्तन सामग्री (Na₂CO₃) के बड़े अंश के साथ तैयार की जा सकती है। सामग्री में कोई विरूपण या रिसाव नहीं दिखता है, 100-900°C के तापमान रेंज में 993 J/g तक का ताप भंडारण घनत्व, 22.02 MPa की संपीड़न शक्ति और 0.62 W/(m•K) की तापीय चालकता होती है। ). 100 हीटिंग/कूलिंग चक्रों के बाद, नमूना एनसी5 का ताप भंडारण प्रदर्शन स्थिर रहा।
03मचान कणों के बीच चरण परिवर्तन सामग्री फिल्म परत की मोटाई मचान सामग्री कणों के बीच संपर्क बल और समग्र चरण परिवर्तन गर्मी भंडारण सामग्री की संपीड़न शक्ति निर्धारित करती है। चरण परिवर्तन सामग्री के इष्टतम द्रव्यमान अंश के साथ तैयार की गई समग्र चरण परिवर्तन ताप भंडारण सामग्री सर्वोत्तम यांत्रिक गुणों को प्रदर्शित करती है।
04मचान सामग्री कणों की थर्मल चालकता समग्र चरण परिवर्तन गर्मी भंडारण सामग्री के गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन को प्रभावित करने वाला प्राथमिक कारक है। मचान सामग्री कणों की छिद्र संरचना में चरण परिवर्तन सामग्री की घुसपैठ और सोखना, मचान सामग्री कणों की थर्मल चालकता में सुधार करती है, जिससे समग्र चरण परिवर्तन गर्मी भंडारण सामग्री के गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन में वृद्धि होती है।