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适用于冷链物流运输的低温复合相变储冷材料及储冷装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-28 14:51:31

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张健 | 2022-09-28 14:51:31

能源危机、电力紧张和节能减排已成为21世纪我国面临的重大课题。蓄能是解决能源紧张、缓和用能时间不均的有效措施之一。制冷行业是能耗大户,采用蓄冷技术能起到缓解能源高峰、低谷的矛盾以及能耗区域集中的矛盾。采用低温相变蓄冷技术对平衡峰谷用电可以起到关键的作用。所以寻找相变潜热高、相变温度合适、导热性能好、化学稳定的蓄冷材料是低温蓄冷材料是低温蓄冷技术的研究热点。本项目开发出可用于冷链物流领域的低温复合相变储冷材料及储冷装置的制备。

项目针对复合相变储冷材料面临的 挑战,开展了从复合储冷材料配方优选制备到装置性能调控方面的研究。攻克了低温复合相变储冷材料配方体系优选, 先进制备方法和工艺研发以及储冷装置的优化设计三个关键科学问题。从微观和宏观层面来对低温复合储冷材料和 装置性能进行跨尺度调控,最终得到最优物性的材料和最佳结构的储冷装置,形成样机,为复合相变储冷材料在冷 链物流运输及储冷保鲜领域的工程化应用奠定理论基础,提供技术支撑。

分析我国冷链物流行业的发展趋势,预计2025年市场规模将超过5500亿元,但受限于温度技术的不成熟和 现有制冷技术的局限,我国综合冷链物流流通率不足15%,每年造成超100亿生鲜果品损坏。同时,利用电能来 制冷保鲜也给电网带来超高负荷。开发先进的相变储冷技术,通过设计不同的转化温度,不仅可以满足不同物品需 要的不同保鲜温度,而且可以减少流通损耗,降低流通成本和能源消耗,同时还可以充分利用峰谷电价差,达到显 著的经济效益。据保守估计,采用相变储冷技术来补充和替代现有冷链市场中的压缩机制冷,市场份额予以50%计 算,年产值将超到百亿元左右。

我校环境与生命学部整合了原环境与能源工程学院和原生命科学与生物工程学院的科技资源,拥有 1个国家工程实验室、1个教育部重点实验室、5个省部级重点实验室和3个国际合作基地。学部近三 年合同经费200万元以上科研项目共13项,合同经费100-200万元科研项目共26项,获批国家自 然科学基金共88项,签订技术转移合同共200余项,通过积极推进产学研深度融合,加快形成创新合力。

(1)通过低温复合相变储冷材料和储冷装置的研发,制备、工程示范应用及推广,可在不增加设备耗费和占地 面积的条件下,提升现有冷链物流市场中的制冷保鲜能力,同时降低储冷装置和设备的重量以及能量损耗。这将有助于满足超远距离物品冷链运输和农产品保鲜的重大需求,助力解决三农问题,有利于解决城乡能源与经济不平衡问题。(2)有助于培养相变技术领域的专业技术人才,提升相变储冷领域从业人员的专业理论水平和工程实践能力,为相变储冷技术的深入研究和产业化的推进提供强有力的支撑,具有良好的社会效益。(3)有助于推动相关学科应用理论创新,通过后续样机研制,有助于我国冷链物流产业的升级,带动其他产业如电力装备制造业优化升级,具有重大的社会效益和经济效益。

1、技术承接方应当具备较为充足的资本,以使得成果转化相关工作能够顺利开展;2、技术承接方应当具有一定的技术能力,并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作;3、技术承接方应按照合同约定支付技术转让费用;4、技术承接方应当按照合同约定的范围和期限实施专利;5、技术承接方不得许可约定以外的第三人实施该专利。