潜热储能材料选型与工程应用

📚 共计 30 章节

绪论：潜热储能的基本原理、发展历程与工程应用前景

相变储能核心概念 · 热力学基础 · 未来趋势

🔋 基础🌍 应用

相变材料基础：固-液相变、固-固相变、液-气相变机理与热力学基础

相变类型 · 克拉佩龙方程 · 熵焓分析

🧪 机理📐 热力学

有机相变材料（一）：石蜡基相变材料——分类、热物性、选型要点

石蜡族 · 碳数分布 · 相变温度调控

🕯️ 石蜡📊 选型

有机相变材料（二）：脂肪酸与多元醇——性能对比与改性方法

癸酸 · 棕榈酸 · 季戊四醇 · 共混改性

🧈 脂肪酸⚗️ 多元醇

无机相变材料（一）：水合盐——相变行为、过冷与相分离问题

六水氯化钙 · 过冷抑制 · 增稠剂

💧 水合盐❄️ 过冷

无机相变材料（二）：熔融盐——高温储能应用与腐蚀控制

硝酸盐 · 碳酸盐 · 耐蚀合金

🔥 高温🛡️ 腐蚀

共晶与复合相变材料：低共熔体系设计、多孔基复合与定型技术

低共熔 · 膨胀石墨 · 定型封装

🧬 共晶🧽 复合

相变温度与潜热：DSC测试原理、数据分析与关键参数解读

差示扫描量热 · 焓值计算 · 纯度分析

📉 DSC📏 潜热

热导率增强技术：高导热填料、泡沫金属、碳基材料与骨架构建

石墨烯 · 泡沫铜 · 碳纤维网络

⚡ 导热🧊 增强

封装技术（一）：宏观封装——管壳式、板式与胶囊化设计

不锈钢胶囊 · 板式换热 · 密封工艺

📦 宏观🔩 封装

封装技术（二）：微胶囊与纳米封装——制备工艺与热稳定性

原位聚合 · 溶胶-凝胶 · 壳核结构

🧪 微胶囊🔬 纳米

相变材料稳定性：热循环老化、化学降解与寿命预测方法

加速老化 · 失效机理 · 寿命模型

⏳ 老化🧪 降解

选型方法论：应用场景分析、热物性匹配、经济性评估与多目标决策

TOPSIS · 层次分析 · 成本效益

📊 决策💰 经济

潜热储能系统设计：储热单元结构、换热器匹配与系统集成

填充床 · 螺旋盘管 · 集成优化

⚙️ 系统🔄 集成

相变储能换热器：壳管式、板式、翅片管式设计与性能优化

换热系数 · 压降 · 翅片参数

🔥 换热器📈 优化

太阳能热利用中的潜热储能：太阳能集热器耦合、昼夜储能系统

光热耦合 · 相变水箱 · 24h供能

☀️ 太阳能🌙 储能

建筑节能中的潜热储能：相变墙体、相变天花板与被动式调温

轻质建材 · 相变石膏板 · 夜间通风

🏠 建筑🌡️ 调温

工业余热回收：间歇性热源匹配、高温储热与梯级利用

烟气余热 · 熔盐储热 · 梯级

🏭 工业♻️ 余热

电子设备热管理：相变散热器、热缓冲与瞬态热保护

芯片散热 · 相变均温板 · 热冲击

💻 电子❄️ 散热

电池热管理：相变材料在锂离子电池模组中的均温与热安全

热失控抑制 · 液冷耦合 · 均温性

🔋 电池🚗 热安全

冷链与运输：相变蓄冷材料选型、冷藏箱设计与温度控制

蓄冷板 · 疫苗冷链 · 相变冰袋

❄️ 冷链🚚 运输

纺织与可穿戴：相变纤维、智能调温织物与人体热舒适

微胶囊纤维 · 调温服装 · 热缓冲

👕 纺织🧥 可穿戴

相变材料模拟基础：Fluent/COMSOL中的相变传热模型设置

焓-孔隙率 · 动网格 · 相变界面

💻 模拟⚙️ Fluent

热物性数据库与AI选型：材料基因组方法、机器学习预测潜热

高通量筛选 · 神经网络 · 潜热预测

🤖 AI📊 数据库

经济性分析：材料成本、系统投资、回收期与全生命周期评估

LCC · 净现值 · 敏感性分析

💰 经济📈 回收期

安全与环保：相变材料毒性、可燃性、回收与绿色设计

阻燃 · 生物基 · 循环利用

⚠️ 安全🌿 环保

标准与测试规范：ASTM/ISO标准、热循环测试与可靠性评价

ASTM D4419 · 循环寿命 · 可靠性

📜 标准🧪 测试

前沿技术（一）：光热相变、电热相变与多响应智能材料

光热转换 · 电致相变 · 形状记忆

✨ 智能🔆 光热

前沿技术（二）：液态金属相变、热化学储热与卡诺电池

镓基合金 · 热化学 · 卡诺电池

🧪 液态金属🔋 卡诺

课程总结与工程案例：典型项目复盘、设计经验与未来趋势

光热电站 · 工业节能 · 设计复盘

🏁 总结📌 案例