有机相变储能材料的研究进展*
2019-11-05张冬冬叶灿滔龚宇烈
杨 磊,姚 远,张冬冬,叶灿滔,龚宇烈†
(1.中国科学院广州能源研究所,广州 510640;2.中国科学院可再生能源重点实验室,广州 510640;3.广东省新能源和可再生能源研究与应用重点实验室,广州 510640;4.中国科学院大学,北京 100049;5.即墨市热电厂,山东 青岛 266200)
0 引 言
相变储能材料(phase change materials, PCMs),又称潜热储能材料,是指在相态变化时吸收(放出)的大量热能用于能量储存的材料。相变储能材料按相变机制可分为固-液相变、固-固相变、固-气相变及液-气相变,其中固-液相变材料的应用较为广泛。按照化学成分分类,固-液 PCMs可以分为有机PCMs、无机PCMs及复合PCMs三类,详见图1所示。有机PCMs的固体状态成型性好、材料腐蚀性较小、性能比较稳定、毒性较小、不容易出现过冷和相分离现象[1],长期以来受到学者们的广泛关注。
以相变材料为基础的相变储能(热和冷)技术,具有储能密度高、储存容量大、输出能量和温度稳定、成本低及化学性稳定性好等优点,被广泛应用于建筑节能、太阳能利用、工业余热回收、电力削峰填谷及航空航天等领域[2-5]。本文从有机PCMs的特性、强化传热及工业应用三个方面,对有机PCMs最新研究成果进行总结,并对有机PCMs的研究方向进行了展望。
图1 固-液相变储能材料分类Fig.1 Classifications of solid-liquid phase change materials
1 有机PCMs的材料特性
理想有机PCMs应综合考虑材料热物性、化学及物理性能和经济性,一般需满足以下要求:(1)合适的相变温度,足够高的潜热容量以提供高储热密度;(2)相变期间体积变化小;(3)良好的热循环性和化学稳定性,不与周边材料发生副反应;(4)原料易得、价格便宜,且无毒、不易燃易爆[6-8]。常用的有机PCMs包括烷烃类石蜡、脂肪酸及醇、酯等,如表1所示。
表1 有机相变储能材料物性参数Table 1 Thermal properties of organic phase change energy storage materials
1.1 石蜡
石蜡或链式烷烃是由直链烷烃混合而成,可用通式CnH2n+2表示。石蜡的分子链在相变过程中会释放大量潜热,石蜡的熔点随着链长的增加而升高[28],这种升高是由于正链烷烃链之间的诱导偶极吸引力增大[29]。研究表明,石蜡在固态与液态之间相互转化时会反复吸收、储存和释放大量的热量,具有相当高的潜热储存能力,且其在重复相变过程中几乎没有过冷现象、熔化时蒸气压力低、不易发生化学反应且化学稳定性较好、没有相分离和腐蚀性[17]。
石蜡PCMs主要应用于建筑节能、太阳能蓄热、纺织品等中低温储能系统中。石蜡也有一些重要的缺点,如密度小和导热系数低。
1.2 脂肪酸
脂肪酸 [CH3(CH2)nCOOH]由非链烷烃构成,是一种可再生的有机 PCMs,可以从动物、植物中获得。脂肪酸具有理想低温PCMs的热力学和动力学特征,并且在长期的热循环过程中,脂肪酸不会发生热降解,几乎不会发生过冷现象,其熔化温度及熔化潜热变化很小,具有良好的热稳定性[30]。SARI等[31-32]研究了月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸等低共熔混合物的热性能和热稳定性。实验结果表明,所研究的脂肪酸低共熔混合物具有良好的热稳定性。癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸及其混合物是应用比较多的相变储能材料。近年来,研究人员已将脂肪酸及其低共熔混合物作为可能的相变材料广泛研究,应用于低/中热能存储,例如太阳能存储和建筑节能。
1.3 醇
1.3.1 聚乙二醇
聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG),又称为聚乙二醇醚,是由 (CH2-CH2-O)n组成的长链高分子,两端为羟基,具有水溶性和有机溶解性的双重特征。SARIER等[29]发现,PEG的熔点和熔化潜热随着分子量(MW)的增加而增加,例如,PEG(MW = 400)的熔点为 3.2℃,潜热为 91.4 kJ/kg;PEG(MW =2 000)为51℃,潜热为181.4 kJ/kg;PEG(MW =20 000)为68.7℃,潜热为187.8 kJ/kg。不同分子量的PEG按一定比例混合可获得不同相变温度的储能材料。在冷却过程中,分子链过长的PEG存在结晶困难、过冷[1]等问题。聚乙二醇在太阳能、纺织品、建筑、日用品和航空航天等行业得到了广泛应用。
1.3.2 糖醇
糖醇也被称为多元醇,属于中温(90 ~ 200℃)有机 PCMs,研究人员关注较少。KAIZAWA等[33]研究发现,木糖醇、赤藓糖醇和甘露醇等醇类相较于其他有机PCMs,具有更高的相变潜热。其中,赤藓糖醇的熔点为117℃,相变潜热达到344 kJ/kg,并具有优异的热稳定性。SOLÉ等[24]测试了D-甘露醇、肌醇和半乳糖醇作为PCMs的循环热稳定性。通过实验他们发现肌醇在循环测试中的稳定性良好,半乳糖醇热稳定性较差。D-甘露醇的循环稳定性受氧气量的影响,需要在其储能装置中填充惰性气体或保持真空。此外,与其他有机PCMs相比,糖醇具有较大的过冷度[34],这可能妨碍热能储存的效率,但是对于跨季节蓄热较为有利。
1.4 酯
脂肪酸酯在很窄的温度范围内显示出固-液相变,并且其混合物可以形成共晶体,类似于许多无机盐混合物,具有较小或没有过冷现象。脂肪酸酯大量使用于化妆品、纺织业和塑料等其他行业。XU等[35]制备了棕榈酸甲酯(MP)和硬脂酸甲酯(MS)的二元混合物并对其循环热稳定性进行测试,以满足中国温暖地区建筑物的热舒适性需求(25 ~ 40℃)。
2 有机PCMs的强化传热
由于有机 PCMs导热系数普遍较低,PCMs与换热流体间的传热效果差。提高导热系数可加快有机PCMs能量的储存和释放,即提高储能系统的换热效率。目前常用的提高有机PCMs导热系数的方法大致分为两种:添加高热导率材料和封装PCMs。
2.1 添加高热导率材料
通过将高热导率材料与有机PCMs相结合可有效提高有机PCMs的导热系数,改善有机PCMs与换热流体之间的传热。常用的高热导率材料有碳基材料(如多孔石墨、碳纳米材料等)与金属基材料(如金属、金属/金属氧化物纳米颗粒等)。
2.1.1 碳基材料
碳基材料主要包括膨胀石墨(EG)、泡沫石墨(GF)、碳纤维(CF)、碳纳米管(CNT)、石墨烯纳米片(GNP)等,具有密度小、相变材料相容性好、化学性质稳定等优良特性。
膨胀石墨(EG)是天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥和高温膨化处理得到的一种疏松多孔的蠕虫状材料,具有大量的网络状微孔结构,具有良好的吸附、包覆性能及鳞片石墨优良的导电导热特性,能够提高有机PCMs的储热、放热效率[36]。SARI等[37]制备了具有不同质量分数(wt)的石蜡/EG复合PCMs,如图2所示。实验表明,石蜡/EG复合PCMs中EG质量分数为2%、4%、7%、10%时,复合PCMs导热系数分别增加了81.2%、136.3%、209.1%、272.7%。尹辉斌等[38]利用石蜡和 EG制备出高导热系数和储热密度的复合PCMs。研究发现,EG质量分数为25%时,复合PCMs的导热系数可达5.21 W/(m·K),比纯石蜡提高了15.8倍,相变潜热为149.3 kJ/kg。EG还能起到吸附定形作用,固-液相变过程中不会发生液相渗漏,具有良好的热稳定性和使用寿命。
图2 (a) 纯石蜡 PCMs;(b)石蜡/10wt%EG 复合 PCMs[37]Fig.2 (a) pure paraffin as PCMs and (b) paraffin/10wt% EG composite as form-stable PCMs
泡沫石墨(GF)具有许多相互连接的开孔,与许多材料表面具有良好的相容性,可以填充各种材料。研究人员所用的石墨泡沫主要是通过煤、煤焦油沥青和石油沥青的发泡,再经高温煅烧和石墨化过程制成,具有高导热性、良好的晶体结构和热稳定性。ZHONG等[39]通过实验四种具有不同孔隙率和孔径的石蜡/GF复合PCMs,提高其热扩散率。实验结果表明,复合PCMs的热扩散率比纯石蜡最大可增加590倍。此外,石蜡/GF复合PCMs的相变潜热随其中石蜡质量比的增加而增加。
碳纤维(CF)是无机纤维状的碳化合物,其导热系数可高达900 W/(m·K),并且具有耐高温、耐腐蚀和耐化学侵蚀性强和热膨胀系数低等优点[40]。TIAN等[41]将具有不同质量比的EG和CF作为热导率增强填料加入到形状稳定的石蜡PCMs中,乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)用作支撑材料。实验结果表明,引入 CF可以降低泄漏率,使用EG和 CF对复合PCMs导热性的增强具有协同效应,并且纵向热导率与水平热导率相比较低。
碳纳米管(CNT)由碳原子组成,密度与有机物相近,易与有机PCMs形成稳定的混合基质。目前,CNT主要分为两种类型,单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)。WARZOHA等[42]分析了MWCNT特性与复合PCMs导热系数之间的关系。结果表明,随着MWCNT直径的增加,复合PCMs的导热系数也增大。他们认为纳米颗粒之间的接触面积在微尺度的热流中起重要作用,使纳米渗透复合PCMs的体积导热系数显著增加。
石墨烯纳米片(GNP)具有二维平面结构,其较大的比表面积和高导热系数能够有效提高有机PCMs的导热性能。与其他纳米材料相比,GNP在相变导热增强方面更占优势。HARISH等[16]研究了GNP对有机脂肪酸(月桂酸)导热系数的影响,发现在加入体积比为 1%的石墨烯纳米片后,月桂酸/GNP的导热系数较纯月桂酸增加了230%。GNP在很大程度上提高了月桂酸的导热系数,而不改变其熔融温度和相变焓。
综上所述,碳基材料作为添加剂具有导热系数高、化学性质稳定、密度低等优点,更重要的因素是碳基材料的大纵横比增强了有机 PCMs的导热性。与其他碳基材料相比,具有三维网络结构的EG在增强有机PCMs导热性方面是最理想的选择,其次是具有特殊二维结构的石墨烯。
2.1.2 金属基材料
金属基材料具有较高的导热系数及较强的混合能力,常被用作热能储存系统导热性增强的添加剂。
金属泡沫是由固体金属组成的多孔结构材料,具有较大的比表面积与较强混合能力。最常用的金属泡沫是铝、镍和铜,它们被添加到有机PCMs中以制备复合 PCMs。CHEN等[43]使用泡沫铝来增强石蜡的固-液相变传热,研究了PCMs相变过程中孔隙尺度下的温度场和熔化演变,发现金属泡沫能够增强固-液相变传热。此外,他们还发现金属泡沫结构对熔融状态下的传热具有显著影响。WANG等[44]通过实验验证了泡沫铝的使用能够加速熔化过程,大大提高石蜡PCMs的有效导热系数。
金属/金属氧化物纳米颗粒以某种方式添加到有机PCMs中,能够强化有机PCMs的相变传热。SAHAN 等[45]通过分散技术制备了石蜡-纳米磁铁矿复合PCMs,由石蜡和Fe3O4组成。他们测量了复合PCMs的导热系数,结果表明,复合PCMs中Fe3O4质量分数为10%和20%时,其导热系数分别提高了48%和60%。
金属/金属氧化物纳米颗粒对导热系数的影响取决于纳米颗粒的性质、微观结构、含量和粒度。然而,金属/金属氧化物纳米颗粒由于重力作用,易在融化的相变材料中发生沉降,在实际应用中也容易引起热交换设备磨损及堵塞等,严重限制了其在工业中的应用。
2.2 PCMs封装
封装有机 PCMs可以产生形状稳定的复合PCMs或微胶囊化的PCMs。形状稳定复合PCMs和微胶囊化PCMs均由两部分组成:工质(PCMs)和支撑材料。形状稳定的复合PCMs中的支撑材料可以吸附液态 PCMs,限制液态 PCMs的流动,防止泄漏。微胶囊化的 PCMs可以固化有机 PCMs,增强其传热效率和稳定性,便于利用、储存和运输。
对于形状稳定的复合 PCMs,支撑材料通常为具有多孔或层状结构的无机材料,如碳材料 [ EG、氧化石墨烯和活性炭(AC)]和黏土矿物材料(高岭土、硅藻土、海泡石、蒙脱石和珍珠岩)[46]。LV等[47]通过真空浸渍法制备了十八烷醇(OC)/膨胀珍珠岩(EP)复合PCMs,并在复合PCMs中添加膨胀石墨(EG),研究其导热系数及防漏性能。他们发现复合PCMs的导热系数和防漏性能随EP和EG质量分数的增加而增加,并且将质量分数为15%的EG填充到EP颗粒间隙中,可以显著提高OC/EP复合材料的蓄热释放效率。
形状稳定的复合PCMs也可以通过熔融共混或真空浸渍将PCMs封装在具有网络结构的聚合物基材料中来制备。ALKAN等[48]利用溶液浇铸法将脂肪酸封装在甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中以制备形状稳定的复合 PCMs。实验结果表明,脂肪酸的最大包封率为80%,并且脂肪酸和PMMA具有良好的相容性。
微胶囊化PCMs由直径在1 ~ 1000 μm左右的微胶囊组成,PCMs微粒包裹在微胶囊的核心中,外层包覆性能稳定的膜构成核壳结构,有机/无机聚合物作为其壳材料。常用的微胶囊化PCMs的制备方法有凝聚、悬浮和乳液聚合、缩聚和聚合。对有机PCMs进行微胶囊化封装,不仅可以增大传热面积、减小 PCMs与外界之间的反应,还可以有效控制PCMs的体积变化,防止固-液相变时液相泄漏。
HAWLADER等[49]采用复合凝聚和喷雾干燥两种方法制备微胶囊化的石蜡PCMs颗粒。他们发现,随着PCMs与壳材料的比例增加,微胶囊化效率降低。但是使用较少的壳材料可能导致PCMs外壳结构不完整。交联剂的使用对壳材料硬化具有重要作用,随着交联剂用量的增加,封装效率提高。但是,当交联剂用量达到临界极限以上时,封装效率降低。封装效率随着均匀化时间增加到临界值,之后封装效率降低。
王大程等[50]采用原位聚合法,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材,硬脂酸/碳纳米管(SA/α-CNTs)为核心材料,制备了硬脂酸/碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯(SA/α-CNTs/PMMA)复合PCMs胶囊。研究结果表明,与纯 SA相比,复合 PCMs胶囊相变时间缩短了48%,材料热稳定性明显提升。
3 有机PCMs的应用
由于具有较大的相变潜热和稳定的相变温度等特点,有机PCMs已经广泛地应用于建筑、太阳能、电子设备、纺织品和汽车等行业。太阳能系统、汽车、食品和制冷系统主要是利用有机PCMs相变潜热较大的特性,通过调节热能供给和需求的不平衡,达到降低系统能耗,减少投资成本的目的。建筑节能、冷却电子设备和热调节纺织品系统主要是利用有机PCMs恒定的相变温度,以保持最佳的工作环境温度。
3.1 建筑节能
结合到墙壁、地板、混凝土、天花板、石膏板和隔热板中的有机 PCMs,不仅有利于降低建筑物室内的温度波动,提高舒适度,而且可以降低建筑物供暖和制冷负荷,减少建筑物能源消耗。建筑材料中的有机PCMs储能系统根据环境温度自动存储或释放热量,因此将其归为被动系统。
建筑围护结构的相变储能墙体和天花板一般是由有机PCMs与石膏建材复合而成。SHARIFI等[51]评估了石蜡复合石膏板在提高建筑热物性方面的效率,研究了不同城市的实际温度分布对石蜡复合石膏板性能的影响,发现石蜡的效率与外部温度直接相关,较大的温度波动将会导致石蜡的效率降低。结果证实,石蜡复合石膏板对降低建筑物能耗具有很好的效果,并且石蜡复合石膏板不仅可以用于新建筑,还可以添加到现有建筑中改善建筑的热物性。
张君瑛等[52]对采用封装式PCMs的天花板系统进行了研究。数值模拟结果表明,接触热阻和导热形状因子是影响冷却效果的重要因素。冷媒温度、环境温度和气流速度对冷却效果也有影响,但影响程度不一。XIA等[53]提出了一种新型双层辐射地板系统,如图3所示。该系统采用有机脂肪酸作为储能介质,可以在非高峰时段存储热能或冷能,供高峰时段使用。新型PCMs地板系统在夏季和冬季都运行良好。实验结果表明,该PCMs地板系统可以满足用户在加热模式下的需求。
图3 具有PCMs的双层辐射地板系统结构[53]Fig.3 The structure of double-layer radiant floor system with phase change material
3.2 太阳能利用
太阳能利用易受天气因素的影响,利用相变储能技术可以在日照充足时存储太阳能,并在夜间或日光不充足时释放太阳能。目前,有机PCMs在太阳能方面的应用主要是太阳能热水系统、太阳能空气加热系统两个方面。有机PCMs在太阳能利用中,受到有源系统驱动,根据需要来提供热量,因此将其归为主动系统。
3.2.1 太阳能热水系统
利用有机 PCMs,在一定程度上可以解决传统太阳能热水系统利用效率低的问题。FAZILATI等[54]将石蜡PCMs(熔点55℃)封装在球形胶囊中,作为太阳能热水器罐中的储能材料。将石蜡封装在180个直径38 mm的球形胶囊中并嵌入罐中,胶囊由高密度聚乙烯制成,罐中石蜡胶囊的体积分数为55%。将380 mm长和0.3 mm直径的铜线插入石蜡中以增强其导热性。实验结果表明,使用PCMs的太阳能热水器罐储能密度提高了39%,㶲效率提高了16%,提供指定温度热水的供应时间增加了25%。
SU 等[55]开发了一种新型微胶囊化有机 PCMs(MEPCMs),并对用于太阳能热水蓄热系统进行测试,如图4。他们从理论上评估了太阳能热水蓄热系统装置中使用 MEPCMs的性能,MEPCMs可以实现比水基系统更高的热能存储密度,并且基于MEPCMs的太阳能热水蓄热系统的尺寸相对较小。刘玮等[56]采用球形封装形式搭建相变材料太阳能热水系统蓄热性能试验系统,在石蜡相变材料中添加膨胀石墨后太阳能热水系统蓄热性能得以强化。
图4 MEPCMs太阳能热水储能系统[55]Fig.4 MEPCMs solar hot water storage system
3.2.2 太阳能空气加热系统
太阳能空气加热系统多用于室内干燥。在太阳能空气加热系统中使用有机PCMs有助于系统稳定运行,降低由于太阳辐射变化带来的温度波动。SHALABY[57]通过实验研究了一种新型间接太阳能干燥器(ISD),利用PCMs(熔化温度为49℃的石蜡)作为储能介质。他们发现使用PCMs后,在日落后5 h中ISD提供的干燥空气的温度比环境温度高2.5 ~ 7.5℃,并且能够每天连续7 h将干燥温度保持稳定。EL KHADRAOUI等[58]开发和实验了一种间接强制对流太阳能空气干燥机,干燥机由太阳能空气板、太阳能蓄热器(带有石蜡PCMs的太阳能空气收集器)和干燥室组成。他们研究了带有PCMs的太阳能空气加热器在白天储存太阳能并在夜间释放太阳能的可能性。实验结果表明,使用太阳能蓄热器后,干燥室的夜间温度比环境温度高4 ~ 16℃,相对湿度较环境相对湿度低17% ~ 34.5%。综上可知,使用石蜡PCMs的太阳能空气加热器可以为干燥空间提供更高的空气温度及太阳能利用率。
3.3 冷却电子设备
为了避免因过热而降低系统性能,高性能芯片中大规模集成电子电路需要有效的冷却系统。使用有机PCMs的热能储存系统对电子设备进行热管理,可以保持这些设备的高性能和可靠性。JAWORSKI[59]设计了填充有机 PCMs(月桂酸)的管翅片散热器,将其用于冷却电子设备,并评估其基本热特性,如图5所示。该散热器可以将电子设备的温度保持在50℃以下,并且能够在热负荷快速变化的情况下保护电子设备免于过热。
ALSHAER等[60]对用于电子设备热管理的复合系统进行了详细的实验研究,开发了由纯碳泡沫、碳泡沫/纯石蜡(RT65)和碳泡沫/RT65/MWCNT三种不同的热管理模块,并进行了导热系数强化测试。测试结果表明,与纯碳泡沫相比,由碳泡沫/RT65制成的热管理模块可以有效延迟散热器稳态温度。此外,碳泡沫/RT65/MWCNT中MWCNT引起的传热增强,可以增大热管理模块导热系数。
图5 填充PCMs的管翅片散热器用于冷却电子设备[59]Fig.5 Heat spreader for electronics cooling with pipe-fins filled with PCMs
3.4 热调节纺织品
通过多种制造工艺可以将有机PCMs结合到纺织品中,例如将微胶囊化的PCMs填充到纺织纤维中,形成热调节纤维。热调节纤维由熔点在28 ~ 35℃范围内的有机PCMs组成。当环境温度或体温升高时,结合在热调节纤维中的PCMs吸收热量并相变存储潜热。当环境温度或体温下降,存储在热调节纤维中的热量就会被释放,从而使身体保持舒适。
李昭等[61]以聚乙二醇(PEG)为 PCMs,聚乙烯醇(PVA)纤维基体采用干法纺丝制备相变储能纤维。他们在纺丝原液中加入少量丁烷四羧酸(BTCA)交联剂,将PEG固定在纤维中。测试结果表明,制得的纤维具有良好的储能特性,相变焓为34 J/g,经过400次升降温循环后纤维的储能特性几乎没有变化。ZHAO等[62]制备了以正十八烷为核、天然丝素蛋白为壳的微胶囊化 PCMs。测试结果证实,该微胶囊化PCMs具有高储热能力和良好的热稳定性,相变潜热为88.23 kJ/kg,可以很好地用于制作热调节纺织品和纤维。
3.5 其他
除上述几种应用外,有机PCMs在汽车、食品及家用/商用制冷设备中也具有重要的应用。PANDIYARAJAN等[63]利用圆柱形PCMs(石蜡)制成储热罐回收柴油机废气中的热量,如图6所示。
图6 储热罐布局[63]Fig.6 Layout of thermal storage tank
储热罐的直径为450 mm、长为720 mm,由蓖麻油作为显热储存介质,石蜡作为潜热储存介质。不同发动机负载(25%、50%、75%和满负载)的实验结果显示,储热罐回收了大约10% ~ 15%的废气热量,并且在整个传热过程中未观察到PCMs分层。杨颖等[64]制备了一种辛酸与十四醇复合的PCMs,其相变温度为6.9℃、相变潜热为151 kJ/kg。经过200次升降温循环后其相变储热特性几乎没有变化,可以将其应用于低温物流行业。CHENG等[65]采用石蜡、高密度聚乙烯和膨胀石墨制备形状稳定的PCMs构建蓄热冷凝器,以提高家用冰箱的能效。实验结果表明,装有蓄热冷凝器的新型冰箱只需很少的成本增加就可以将能效提高约12%。
4 结论与展望
对有机PCMs的材料特性、强化传热以及实际应用等三个方面国内外最新研究进展进行了总结和梳理,结论如下:
(1)热物性是影响有机PCMs应用的重要因素,对预测其传热特性和储能性能至关重要。因此,相变过程中动态热导率、比热和相变特征等参数仍是未来有机PCMs的重要研究目标;
(2)有机PCMs强化传热技术可提高材料导热系数、提升其储存和释放能量的速率。其中,碳基材料和金属基材料都具有优异的导热性,但在复合PCMs密度及稳定性方面碳基材料要优于金属基材料。与借助聚合物基质的形状稳定的复合PCMs相比,微胶囊化PCMs在各类储能应用中因成本较高而受到限制。因此,未来还需要不断改进微胶囊化PCMs的封装工艺,开发新的封装材料,降低成本。
(3)在热能储存应用中需要从性能提升、环境影响和投资成本综合考虑,选择具有合适相变温度、高相变潜热、低成本及循环热稳定性较好的有机PCMs,并通过强化传热技术提升其性能,达到提高能效的目的。