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磁性蓄冷材料是在90年代初被發(fā)現(xiàn)的。這些材料用于制冷機(jī)中后，使得商用制冷機(jī)的溫度可達(dá)2K，效率有了突破性提高（以往這種制冷機(jī)中使用的蓄冷材料只有鉛，但是因?yàn)殂U的比熱容在15K以下急劇下降，使得小型制冷機(jī)在10K溫度以下制冷效率幾乎為零，商用制冷機(jī)的最低制冷溫度在8K左右）。使用磁性蓄冷材料的最大特點(diǎn)在于不需要重新建立一個(gè)制冷體系，只要將商品化的氣體制冷機(jī)中的蓄冷材料換成磁性蓄冷材料。 Er-Ni系列磁性蓄冷材料的指標(biāo)： 比熱容峰值：5K~20K； 在10K以下的比熱容峰值為0.35~0.81J/cm3.K； 4K到20K的比熱容積分∫CdT是5.5J/cm3 新型稀土磁性蓄冷材料已經(jīng)用于小型回?zé)崾降蜏貧怏w制冷機(jī)產(chǎn)品中。這種制冷機(jī)的制冷溫度在4.2K～20K，一般用于醫(yī)用核磁共振成象儀、磁懸浮列車和超導(dǎo)發(fā)電機(jī)中冷卻其大型超導(dǎo)磁鐵、用于量子干涉儀（SQUID)、射頻天文望遠(yuǎn)鏡的傳感器探頭和軍用紅外探測(cè)器中以提高其靈敏度，并用于低溫冷疑高真空泵中等等。使用了這種新型稀土磁性蓄冷材料替代傳統(tǒng)蓄冷材料以后，可以使醫(yī)用核磁共振成象儀等不用灌注液氦，每年僅每臺(tái)醫(yī)用核磁共振成象儀就可以節(jié)約16萬(wàn)人民幣。

新型稀土磁性蓄冷材料是一種高熵密度磁性材料(high entropy magnetic materials)，高熵密度磁性材料這一概念是磁性材料用于制冷工程時(shí)提出的。它的特點(diǎn)是材料的磁熵發(fā)生變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)大的吸熱與放熱效應(yīng)，可以應(yīng)用于制冷技術(shù)中。利用磁性材料在經(jīng)歷磁相變時(shí)發(fā)生的磁熵變化，可以將高熵密度磁性材料作為磁蓄冷材料(magnetic regenerator material)，用于小型回?zé)崾降蜏貧怏w制冷機(jī)中。 這種制冷機(jī)的制冷溫度在4.2K～20K，一般用在高技術(shù)領(lǐng)域，例如可用于醫(yī)用核磁共振成象儀、磁懸浮列車和超導(dǎo)發(fā)電機(jī)中冷卻其大型超導(dǎo)磁鐵、用于量子干涉儀（SQUID）、射頻天文望遠(yuǎn)鏡的傳感器探頭和軍用紅外探測(cè)器中以提高其靈敏度，也可以用于低溫冷疑高真空泵中等等。以往這種制冷機(jī)中使用的蓄冷材料只有鉛。由于鉛的比熱容在15K以下急劇下降，使得小型制冷機(jī)在10K溫度以下制冷效率幾乎為零，制冷溫度難以低于8K。要得到低于8K的制冷溫度，只得附加效率極低的J-T回路。為了提高低溫制冷機(jī)的制冷效率，在過(guò)去的幾十年中，人們都在努力尋找在20K以下具有高比熱容的材料。具有實(shí)用價(jià)值的Er—Ni系列磁性蓄冷材料是在90年代初被發(fā)現(xiàn)的。這些材料用于制冷機(jī)中后，使制冷機(jī)的效率有了突破性提高。 磁性蓄冷材料的最大特點(diǎn)是不需要重新建立一個(gè)制冷體系，只要將商品化的氣體制冷機(jī)中的蓄冷材料換成磁性蓄冷材料，就可大大提高制冷機(jī)效果。因此磁蓄冷材料正在取代原來(lái)的蓄冷材料金屬鉛。而且由于磁性蓄冷材料的出現(xiàn)，推動(dòng)了低溫制冷機(jī)的發(fā)展。現(xiàn)在，不用灌液氦，用制冷機(jī)帶動(dòng)的醫(yī)用核磁共振成象儀和超導(dǎo)磁體已經(jīng)商品化。在這些新設(shè)備中，都必須使用磁蓄冷材料。

本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)一種蓄放冷能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的新型蓄冷材料。 我國(guó)電力供求的不匹配導(dǎo)致了電網(wǎng)的負(fù)荷存在峰谷，這體現(xiàn)在夏季用電高峰時(shí)段電力供應(yīng)不足，以及晚上發(fā)電無(wú)處可供。2010 年 10 月 25 日北京用電峰谷差更是達(dá)到 10:1 保供難度較大。此外，冰箱的使用也加大了電網(wǎng)供電的峰谷差。截止到 2009 年中國(guó)冰箱保有量為 1.3 億臺(tái)，家用冰箱的城市普及率已經(jīng)超過(guò) 90%，農(nóng)村普及率超過(guò) 16%，家用冰箱的年用電量達(dá) 6000 億度，占居民總用電量的 25%—45%。冰箱蓄冷采用了用電低谷期積蓄冷量，用電高峰期釋放冷量的運(yùn)行方式，有以下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)移峰填谷， 降低電費(fèi)；延緩冰箱溫度回升時(shí)間、冰箱內(nèi)溫度的波動(dòng)、冰箱壓縮機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)，節(jié)約能源，并且可以 在特殊場(chǎng)合使用，如偏遠(yuǎn)山（牧）區(qū)，邊防哨所，旅游景點(diǎn)等場(chǎng)所。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 近年來(lái)隨著電商發(fā)展，冷鏈物流行業(yè)發(fā)展迅猛。但是和冷鏈物流 相配套的相關(guān)材料和裝備發(fā)展嚴(yán)重滯后。本項(xiàng)目利用食品級(jí)原料研制 了一系列冷流物流配套的相變蓄冷劑及其產(chǎn)品蓄冷軟包材、蓄冷包、 蓄冷板等，已經(jīng)在天津天樂(lè)研究院（南開(kāi)大學(xué)津南研究院）試生產(chǎn)， 產(chǎn)品得到了冷鏈物流行業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。 技術(shù)特點(diǎn)：冷鏈物流蓄冷劑及其蓄冷軟包材等產(chǎn)品采用食品級(jí)原 料，一系列配方，無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染、可循環(huán)多次使用。 進(jìn)一步的研究集中在蓄冷劑的原材料研究，提高配方蓄冷劑的相 變潛熱、降低成本，優(yōu)化生產(chǎn)工藝等方面。 該項(xiàng)目于 2015 年 7 月在南開(kāi)大學(xué)津南研究院注冊(cè)成立天津冰利 蓄冷科技有限公司。目前，公司通過(guò)了 ISO9001:2015 質(zhì)量管理體系 認(rèn)證、ISO14001:2015 環(huán)境管理體系認(rèn)證、SGS 產(chǎn)品菌群和毒性檢測(cè)、DGM 航空運(yùn)輸條件鑒定，從配方到生產(chǎn)工藝到生產(chǎn)設(shè)備均有專利保 護(hù)。 公司目前年產(chǎn)食品冷鏈蓄冷劑 1.5 萬(wàn)噸，擁有自動(dòng)化制劑生產(chǎn)線 一條、自動(dòng)化冰利膜灌裝生產(chǎn)線四條以及自動(dòng)化冰利包生產(chǎn)線兩條。 已與阿里巴巴集團(tuán)盒馬鮮生、大潤(rùn)發(fā)集團(tuán)、順豐集團(tuán)、復(fù)華集團(tuán)簽訂 了長(zhǎng)期供貨協(xié)議。 所需條件支持：本項(xiàng)目擬在長(zhǎng)三角地區(qū)建立分廠，需要廠房及資 金支持。 

發(fā)明公開(kāi)了一種相變蓄冷裝置，包括蓄冷模塊和外循環(huán)模塊，所述外循環(huán)模塊包括空調(diào)負(fù)荷，冷水機(jī)組、水泵、穩(wěn)壓閥和止回閥；所述蓄冷模塊包括外殼、蓄冷槽、入水口、出水口、集水槽、共晶鹽相變材料和三維網(wǎng)狀流道；所述入水口和出水口設(shè)置在所述外殼上，所述蓄冷槽設(shè)置在所述外殼內(nèi)，在所述蓄冷槽的兩側(cè)設(shè)置所述集水槽，所述三維網(wǎng)狀流道配置在所述蓄冷槽內(nèi)，所述蓄冷槽內(nèi)非所述三維網(wǎng)狀流道空間填充所述共晶鹽相變材料。本發(fā)明既可以進(jìn)行電力的移峰填谷從而保障電網(wǎng)安全、提高發(fā)電和輸變電設(shè)備的效率并且有效利用了有限資源，同時(shí)降低了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，很好地實(shí)現(xiàn)了間歇性工作。

氣體水合物相變蓄冷技術(shù)是一種新型的節(jié)能環(huán)保蓄冷技術(shù)，利用制冷劑水合物相變潛熱儲(chǔ)存能量，可將富余能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，然后在用能峰期將能量釋放出來(lái)，在工業(yè)與民用建筑、空調(diào)、冰箱的節(jié)能中有重要應(yīng)用價(jià)值。此研究項(xiàng)目基于溶液熱力學(xué)和晶體生長(zhǎng)理論，將常壓下為液相制冷劑制備為熱力學(xué)穩(wěn)定的納米制冷劑水合物相變蓄冷材料，將改變目前普遍利用機(jī)械力或外場(chǎng)等使水相和制冷劑相混合的方法，比傳統(tǒng)蓄冷劑具有熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、反應(yīng)速率快、制備簡(jiǎn)單、使用方便、蓄冷效率高的優(yōu)點(diǎn)。

有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料是由有機(jī)相變材料（如石蠟）和高分子支撐和封裝基體組成的復(fù)合材料，通過(guò)有機(jī)相變材料的固-液相變儲(chǔ)存或釋放熱量。由于高分子材料的微封裝和支撐作用，使得分散于其中的有機(jī)相變材料發(fā)生固液相變時(shí)仍能保持原有形狀。該類材料有以下特點(diǎn)： ? 無(wú)需外部封裝，可直接使用； ? 相變前后材料能保持其形狀和強(qiáng)度； ? 材料的導(dǎo)熱系數(shù)可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，對(duì)外界溫度變化響應(yīng)及時(shí)； ? 材料具有良好的阻燃特性。 ? 應(yīng)用前景廣闊，包括但不限于太陽(yáng)能儲(chǔ)存、建筑節(jié)能、冷熱防護(hù)、電子元器件溫度管理、低溫儲(chǔ)存、電力調(diào)峰、工業(yè)余熱回收利用、智能服裝等領(lǐng)域 本課題組還開(kāi)發(fā)了有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝，已實(shí)現(xiàn)小批量連 續(xù)示范生產(chǎn)。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)建筑面積增長(zhǎng)迅速，相應(yīng)地，建筑能耗也大幅度增長(zhǎng)，到 2020 年預(yù)計(jì)將占社會(huì)總能耗的 1/3。因此，在國(guó)務(wù)院發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020 年）》中，節(jié)能的綠色建筑已被列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料可以充分利用太陽(yáng)能和谷電等自然和低價(jià)能源，通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換和電熱轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑采暖。太陽(yáng)能具有不連續(xù)和不穩(wěn)定的問(wèn)題，存在供給和需求不匹配的矛盾。有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料可以將太陽(yáng)能蓄存起來(lái)，在需要時(shí)釋放，從而解決這些問(wèn)題。在采用分時(shí)電價(jià)的地區(qū)，還可以利用有機(jī)相變蓄能復(fù)合材料進(jìn)行谷電蓄能采暖，平抑峰谷差。通過(guò)充分利用清潔的可再生能源，降低建筑運(yùn)行能耗，節(jié)省運(yùn)行開(kāi)支，減少環(huán)境負(fù)擔(dān)