Получение и исследование физико-химических свойств фазопереходных теплоаккумулирующих материалов на основе гексагидрата нитрата цинка

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

В работе получены и исследованы теплоаккумулирующие материалы на основе гексагидрата нитрата цинка Zn(NO3)2·6H2O с добавлением загустителей (поливинилового спирта ПВС, карбоксиметилцеллюлозы КМЦ), зародышеобразователей Co(NO3)2·6H2O, ZnO и расширенного графита. Получено несколько составов с различным соотношением компонентов. Суммарная теплота ΣΔH при остывании лучшего по характеристикам состава 95% Zn(NO3)2∙6H2O + 5% Co(NO3)2∙6H2O) + 1% КМЦ + 1% EGгидр составляет более 500 Дж/г в температурном диапазоне от 80 до 25 °C с температурой плавления 38 °C, теплотой плавления ΔHm 142.8 Дж/г и суммарной плотностью накопления тепла ΣS, равной 1100 МДж/м3. Испытания в тепловом аккумуляторе 4 кг состава показали время разрядки τ=6 ч 40 мин со стабильной температурой теплоносителя 29 °C. Состав 95% Zn(NO3)2∙6H2O + 5% Co(NO3)2∙6H2O) + 1% КМЦ + 1% EGгидр с температурой кристаллизации 30.4 °C и временем разрядки τ в тепловом аккумуляторе 3 ч. Предлагаемые составы могут быть использованы в тепловых аккумуляторах систем отопления, системе теплого пола, для предпускового прогрева двигателей автомобилей за счет накопленного в рабочий период времени тепла, систем охлаждения.

全文:

受限制的访问

作者简介

Д. Тестов

Государственный университет «Дубна»

编辑信件的主要联系方式.
Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Дубна

С. Моржухина

Государственный университет «Дубна»

Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Дубна

В. Гашимова

Государственный университет «Дубна»

Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Дубна

А. Моржухин

Государственный университет «Дубна»

Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Дубна

Г. Кирюхина

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Институт экспериментальной минералогии им. акад. Д.С. Коржинского РАН

Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Москва; Черноголовка

Е. Попова

Государственный университет «Дубна»

Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Дубна

А. Гасиев

Государственный университет «Дубна»

Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Дубна

А. Крюкова-Селиверстова

Государственный университет «Дубна»

Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Дубна

К. Гринь

Государственный университет «Дубна»

Email: dima13-1994@yandex.ru
俄罗斯联邦, Дубна

参考

  1. Моржухин А.М., Тестов Д.С., Моржухина С.В., Корокин В.Ж. // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2019. № 22–27. C. 92. doi: 10.15518/isjaee.2019.22-27.092-106
  2. Моржухин А.М., Моржухина С.В., Назмитдинов Р.Г., Мойа-Полл А. // Вестн. Международного университета природы, общества и человека «Дубна». Серия: Естественные и инженерные науки. 2016. № 4(36). С. 24.
  3. Morzhukhin A.M., Testov D.S., Morzhukhina S.V. // Materials of Science Forum. 2020. V. 989. P. 165. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.989.165' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.989.165
  4. Kenisarin M., Mahkamov K. // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2016. V. 145. P. 255.
  5. McMurdie H.F., Morris M.C., Evans E.H., Paretzkin B., de Groot J.H. // Nat. Bur. of Stand. 1975. Sec. 12. P. 88.
  6. Моржухин А.М., Решетников А.Г., Евсеев А.Э. и др. // Сб. трудов Всероссийской конференции с международным участием 18–19 апреля. Дубна. 2019. С. 118.
  7. Kumar N., Banerjee D., Chaves R. Jr. // J. Energy Storage. 2018. V. 20. P. 153. doi: 10.1016/j.est.2018.09.005.
  8. Sharma A., Tyagi V.V., Chen C.R., Buddhi D. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2009. V. 13. P. 318. doi: 10.1016/J.RSER.2007.10.005
  9. Данилин В.Н., Долесов А.Г., Петренко Р.А. Теплоаккумулирующий состав на основе кристаллогидрата нитрата цинка: № 983134. 1982. № 10. C. 2.
  10. Guion J., Sauzade J.D., Laügt M. // Thermochim. Acta 1983. V. 67. № 2. P. 167.
  11. Lane G. // Int. J. Ambient Energy. 1980. V. 1. P. 155.
  12. Aboul-Enein S., Ramadan M.R.I. // Sol. Wind Technol. 1988. V. 5. P. 441.
  13. Abhat A., Aboul-Enein S., Malatidis N.A. // Forschungsbericht. 1982. V. 82–016. P. 193.
  14. Jain S.K. // J. Chem. Eng. Data 1978. V. 23(2). P. 170.
  15. Jain S.K., Tamamuski R. // Can. J. Chem. 1980. V. 58. № 16. P.1697.
  16. Voigt W., Zeng D. // Pure Appl. Chem. 2002.V. 74. № 10. P. 1909.
  17. Patil N.D. // Int J Eng Sci Technol. 2012. V. 4. № 2502. P. 9.
  18. Моржухина С.В., Моржухин А.М., Тестов Д.С. Базы данных свойств теплоаккумулирующих материалов для систем отопления и горячего водоснабжения (БД ТАМ). № 2020621948. 2020. 6.95 МБ.
  19. Мозговой А.Г., Шпильрай Э.Э., Дибиров М.А и др. Теплофизические свойства теплоаккумулирующих материалов. Кристаллогидраты: Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.: ИВТАН, 1990. С. 105.
  20. Zalba B., Marı́n J.M., Cabeza L.F., Mehling H. // Appl. Therm. Eng. 2003. V. 23. P. 251. doi: 10.1016/S1359-4311(02)00192-8.
  21. Mehling H., Cabeza L.F. // Springer. 2008. P. 308. doi: 10.1007/978-3-540-68557-9.
  22. Cabeza L.F., Castell A., Barreneche C.D. et al. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2011. V. 15. P. 1675.
  23. Socaciu L.G. // LEJPT. 2012. № 20. P. 75.
  24. Pielichowska K., Pielichowski K. // Prog. Mater. Sc. 2014. V. 65. P. 67.
  25. Khan Z., Ghafoor A. // Energy Convers. Manag. 2016. V. 115. P. 132.
  26. Kenisarin M., Mahkamov K. // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2016. V. 145. P. 255.
  27. Xie N., Huang Zh., Luo Z. et al. // Appl. Sci. 2017. V. 7. P. 1317. doi: 10.3390/app7121317.
  28. Wong-Pinto L.-Si., Milian Y., Ushak S. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2020. V. 122. P. 109727.
  29. Cunha J.P., Eames Ph. // Appl. Energy. 2016. V. 177. P. 227.
  30. Ehrhardt C., Gjikaj M., Brockner W. // Thermochimica Acta. 2005. V. 432. № 1. P. 36.
  31. Petrov K. et al. //J. of Solid-State Chem. 1992. V. 101. № 1. P. 145.
  32. Yinping Z., Yi J. // Meas Sci and Technol. 1999. V. 10(3). P. 201. doi: 10.1088/0957-0233/10/3/015.
  33. Huang Z. et al. // Sol Energy Mat. and Sol. Cells. 2018. V. 179. P. 152.
  34. Theresa L., Vetraj R. // Mat. Res. Exp. 2019. V. 6. № 12. P. 125527.
  35. Khadiran N. F. et al. // J. of Porous Mat. 2021. V. 28. P. 1797.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. General scheme of preparation of all compositions.

下载 (88KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Experimental diffractograms of TAM 1-series and individual crystalline hydrates.

下载 (374KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Experimental diffractograms of TAM 2-series and individual crystalline hydrates.

下载 (457KB)
索引源数据
5. Fig. 4. IR spectrum of 95%Zn(NO3)2-6H2O + 5%Co(NO3)2-6H2O + 1%EG + 1%CMC: a - Zn(NO3)2-6H2O/Co(NO3)2-6H2O model mixture; b - 2nd series before thermocycling; c - 2nd series after thermocycling; d - 3rd series before thermocycling; e - 3rd series after thermocycling.

下载 (333KB)
索引源数据
6. Fig. 5. CR spectrum of 95%Zn(NO3)2-6H2O + 5%Co(NO3)2-6H2O + 1%EG + 1%CMC: a - model mixture Zn(NO3)2-6H2O/Co(NO3)2-6H2O; b - 2nd series before thermocycling; c - 2nd series after thermocycling; d - 3rd series before thermocycling; e - 3rd series after thermocycling.

下载 (441KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Dependences of heat flux on composition temperature 5 before/after 9 heating cycles in the 2nd series.

下载 (377KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Dependences of heat capacity on temperature: a) compositions 5 and 8 in the 2nd and 3rd series; b) compositions 9 and 10 up to 9 heating cycles in the 1st and 3rd series.

下载 (152KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Cooling curves of: a) Composition 9 during 9 heating/cooling cycles in series 1; b) Composition 10 during 9 heating/cooling cycles in series 1; t - discharge time.

下载 (104KB)
索引源数据
10. Fig. 9. Cooling curves during 9 heating/cooling cycles: a) Composition 1 in series 1; b) Composition 5 in series 2; c) Composition 8 in series 3.

下载 (217KB)
索引源数据
11. Fig. 10. Cooling curve of composition 8 in the experimental thermal accumulator.

下载 (71KB)
索引源数据
12. Fig. 11. Cooling curve of composition 10 in the experimental thermal accumulator.

下载 (67KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024