近日，重慶兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)傳來(lái)好消息，重慶諾獎(jiǎng)二維材料研究院受重慶重交再生資源開(kāi)發(fā)有限公司委托開(kāi)發(fā)的新型儲(chǔ)能保溫墻體即將問(wèn)世，在高仿真模擬環(huán)境下，科研團(tuán)隊(duì)已完成斷暖對(duì)比實(shí)驗(yàn)，墻板制作取得關(guān)鍵性突破。

新型儲(chǔ)能保溫墻體。兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供圖新型儲(chǔ)能保溫墻體。

兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供圖

據(jù)了解，2021年6月，重慶諾獎(jiǎng)二維材料研究院與重慶重交再生資源開(kāi)發(fā)有限公司簽訂技術(shù)開(kāi)發(fā)委托協(xié)議，歷時(shí)半年，重慶諾獎(jiǎng)二維材料研究院為其成功開(kāi)發(fā)出溫致相變蓄熱石墨烯復(fù)合材料制備技術(shù)，此次新型儲(chǔ)能保溫墻體委托開(kāi)發(fā)是雙方基于前期成熟的制備技術(shù)而進(jìn)行的二度合作。

新型儲(chǔ)能保溫墻體主要適用于山丘、沙漠、高原等人煙稀少地區(qū)的活動(dòng)板房，能源供應(yīng)不足，外部環(huán)境惡劣，晝夜溫差大，夜間溫度低，使用者需夜間或長(zhǎng)期供暖，這對(duì)能源供給提出了挑戰(zhàn)。

項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人曹蔚琦介紹：“活動(dòng)板房是移動(dòng)的，但是能耗不可移動(dòng)，就想做一個(gè)改造，在原來(lái)隔熱的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)蓄熱的功能，補(bǔ)償室內(nèi)供暖，這種可以儲(chǔ)能的復(fù)合材料被填充到墻體內(nèi)，當(dāng)室外溫度降低，它就開(kāi)始發(fā)揮‘熱量’，補(bǔ)償室內(nèi)溫度，減少燃料消耗”。

據(jù)了解，在項(xiàng)目前期開(kāi)發(fā)中，曹蔚琦團(tuán)隊(duì)在對(duì)PCM相變溫度、潛熱、密度、過(guò)冷度、分解溫度、導(dǎo)熱系數(shù)等關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行研究后，設(shè)計(jì)出適用的墻板和玻璃結(jié)構(gòu)，將相變材料融入墻板和玻璃之中，由此制作出“儲(chǔ)能保溫墻體”。

“不管是液體相變材料的封裝，又或是固定相變材料的復(fù)合及固定，都得在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且安全的前提下來(lái)發(fā)揮其儲(chǔ)能保溫的作用，墻板制作是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)關(guān)鍵中的關(guān)鍵。”曹蔚琦介紹，目前團(tuán)隊(duì)已自主設(shè)計(jì)搭建了特殊氣候環(huán)境下的高仿真模擬平臺(tái)，模擬環(huán)境溫度變化及光照強(qiáng)度變化，對(duì)研發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行快速環(huán)境試驗(yàn)。

在模擬環(huán)境下，曹蔚琦團(tuán)隊(duì)已完成斷暖對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，在室外溫度為0℃的情況下，以室內(nèi)溫度低于10℃的時(shí)間作為供暖起點(diǎn)，儲(chǔ)能墻體可延后9.72h開(kāi)始供暖。

團(tuán)隊(duì)成員丁鵬飛表示，我國(guó)集中供熱能耗一個(gè)供暖期(約120天)平均在20至25公斤標(biāo)煤/平方米，以20平米房間全天供暖為例，需要4.16公斤標(biāo)煤，1h所需燃料為0.173公斤左右，相當(dāng)于減少使用標(biāo)煤1.68公斤/天，能耗降低44.14%。

下一步，諾獎(jiǎng)二維材料研究院將以此成果孵化產(chǎn)業(yè)公司，用不同的成本產(chǎn)品進(jìn)入軍民市場(chǎng)，創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值。

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