石蜡基有机相变材料的热力学性质

为了实现3060碳达峰碳中和目标要求，在中国发展储热技术已成为必然趋势。

储热方式一般可以分为三种：显热储热、潜热储热或者相变储热及化学反应储热，应用最为普遍的是潜热储热或者相变储热，主要用于余热回收、太阳能存储、蔬菜大棚保温、冷链食物输运、建筑物保温隔热、新收获果蔬的干燥脱水等技术领域。相变储热的原理是根据相变材料的晶型发生改变时伴随有热量的吸收和释放，利用这一性质进行的储热过程即称为相变储热。其实质是相变材料在温度不断变化的过程中（此时可能包括了显热储热这种方式），会达到相变点，此时相变材料的物理状态发生了改变，其温度在相变结束前几乎不发生改变，同时大量的相变热被释放或者吸收进来，产生了比较宽的温度平台。这一类型的储热优势是其热量数值与材料本身有关，受外界条件影响比较小。相变材料按物理状态可分为固液相变和固固相变，其中固液相变的应用较多多，具体又分为无机、有机和复合相变材料；按温度来分又可以分为低温、常温和高温材料，其中，20℃-200℃称为常低温相变材料，200℃-1000℃称为高温相变材料。在无机材料中包括冰、结晶水合盐、熔融盐、金属合金等，在有机材料中包括石蜡、羧酸、酯、多元醇等。

潜热能存储(LTES)系统中，热能通过存储介质(PCM)来存储。与相变储存有关的两个热过程是熔化和固化冷凝现象。在熔化过程中，外界施与的热作为相变的潜热储存，在固化冷凝过程中，这些潜热被释放。在熔化和固化冷凝循环中，循环流体，如空气或水，储存（或者提取）热量，导致储存介质出现相位变化。任何LTES系统必须具有以下三个组件：（1）储热材料(PCM)，（2）容纳PCM的容器，（3）热交换表面，将热从热源传递到PCM和从PCM传到所需的使用点。在储存热量时，LTES利用了在PCM熔化温度以下和以上的一些感热即显热储存。

在有机相变材料中只有石蜡是比较便宜也可以大宗生产的，但作为材料使用的相变蜡都不是纯品，而且属于常低温相变材料，其特点是相变温度范围较窄，不存在过冷问题，化学性质稳定，可以长期使用。以下是可作为相变材料使用的纯化学石蜡的热力学性质，对此类材料的复配研究等有参考价值。