專利名稱::一種共晶鹽蓄冷材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種共晶鹽蓄冷材料,主要用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中的蓄冷介質(zhì)。
背景技術(shù):
:蓄冷空調(diào)技術(shù)是利用夜間"低谷時段"的廉價電量運行制冷機組,產(chǎn)生冷量儲存在蓄冷介質(zhì)之中;白天電力高峰時段釋放冷量來提供建筑空調(diào)負荷,實現(xiàn)電力運行中"削峰填谷"的作用。不僅緩解城市電網(wǎng)的壓力,也為用戶節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)運行費用,具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益??照{(diào)工程中常用的蓄冷介質(zhì)有水、冰以及共晶鹽蓄冷材料。水蓄冷是利用水的顯熱蓄冷,主要缺點是蓄冷能力小(水的比熱為4.18kJ/kg。C),蓄冷槽體積大;冰蓄冷是利用冰的潛熱蓄冷,蓄冷能力大(334kJ/kg),蓄冷槽體積小,但是冰蓄冷系統(tǒng)制冷機組的蒸發(fā)溫度低(一般為-10。C左右),使得機組的效率降低;共晶鹽蓄冷材料是利用無機鹽材料的相變潛熱蓄冷,其相變溫度與水蓄冷機組的蒸發(fā)溫度相吻合,大約為7'C9'C,可以在不降低機組效率的情況下實現(xiàn)相變蓄冷;同時,共晶鹽相變潛熱一般為100kJ/kg左右,因此,共晶鹽蓄冷兼有水蓄冷和冰蓄冷的優(yōu)點,是一種很有發(fā)展前途的蓄冷材料,但是目前常用的共晶鹽蓄冷材料存在的一些問題,制約了該技術(shù)的實際應(yīng)用相變溫度偏高(常常達到l(TC以上),很難適用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的要求;過冷度較大(4'C以上),造成制冷機組的蒸發(fā)溫度降低,使機組的效率下降。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述缺點,本發(fā)明公開一種共晶鹽蓄冷材料。一種共晶鹽蓄冷材料,包括十水合硫酸鈉Na2SCV10H2O,氯化銨NH4C1,十水合硼酸鈉Na2B4O7.10H2O,硅膠mSi02'nH20。其特征在于各化學(xué)組分的質(zhì)量比例為十水合硫酸鈉Na2SO4'10H2O,質(zhì)量分數(shù)72.86%;氯化銨NH4C1,質(zhì)量分數(shù)12.86%;十水合硼酸鈉Na2B4O7.10H2O,質(zhì)量分數(shù)2.86%;硅膠mSi02.nH20,質(zhì)量分數(shù)11.42%。所述的共晶鹽蓄冷材料,其相變溫度為8.47°C,其過冷度為2.41°C,相變潛熱為136.07182.73kJ/kg。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果1、經(jīng)過對蓄冷材料性能的理論分析和各種組分質(zhì)量比例的材料的實驗研究,得到了一種共晶鹽蓄冷材料,相變溫度為8.47'C,過冷度2.41'C;2、常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水溫度為7、2'C,本發(fā)明專利涉及的共品鹽蓄冷材料,相變溫度與常規(guī)空調(diào)冷凍水的溫度相近,非常適用于共晶鹽蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的溫度范圍;3、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的冷水機組蒸發(fā)溫度一般為-10"C左右,制冷效率較低,而本發(fā)明專利涉及的采用共晶鹽蓄冷材料的冷水機組蒸發(fā)溫度與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相近,與冰蓄冷系統(tǒng)相比其節(jié)能效益較高。4、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的管道系統(tǒng)溫度通常在0'C以下,對設(shè)備與管道的保溫要求較高;本發(fā)明專利涉及的蓄冷材料運行溫度與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相近,因此不需要特殊的保溫要求,由此節(jié)約了系統(tǒng)的保溫投資,簡化了系統(tǒng)的日常管理;5、經(jīng)過對蓄冷材料性能的理論分析和各種組分質(zhì)量比例的材料的實驗研究,得到本發(fā)明專利的共晶鹽蓄冷材料的過冷度分別為2.4rc,比文獻中給出的共晶鹽蓄冷材料的過冷度低得多。6、經(jīng)過對蓄冷材料性能的理論分析和各種組分質(zhì)量比例進行反復(fù)配制的實驗研究,獲得的共晶鹽蓄冷材料的相變潛熱量為136.07182.73kJ/kg。與水蓄冷系統(tǒng)相比,本發(fā)明專利涉及的共晶鹽蓄冷材料的蓄冷密度為水蓄冷的8倍左右,需要的蓄冷槽體積比水蓄冷小得多,節(jié)約了空間。7、綜上所述,本發(fā)明專利涉及的共晶鹽蓄冷材料具有很好的實用性,用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng),能夠發(fā)揮良好的節(jié)能環(huán)保效益。具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。一種共晶鹽蓄冷材料,作為蓄冷介質(zhì)適用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng),其相變溫度為S.47'C,過冷度為2.4PC,相變潛熱為136.07182.73kJ/kg。具體組分及質(zhì)量比例為十水合硫酸鈉,化學(xué)式Na2SCV10H2O,質(zhì)量分數(shù)72.86%;氯化鈸,化學(xué)式NH4C1,質(zhì)量分數(shù)12.86%;十水合硼酸鈉,又稱硼砂,化學(xué)式:Na2B4Or10H2O,質(zhì)量分數(shù)2.86%;硅膠,化學(xué)式mSi02'nH20,質(zhì)量分數(shù)11.42%。共晶鹽蓄冷材料的化學(xué)組分、質(zhì)量比例及作用見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1、一種共晶鹽蓄冷材料,包括十水合硫酸鈉Na2SO4·10H2O,氯化銨NH4Cl,十水合硼酸鈉Na2B4O7·10H2O,硅膠mSiO2·nH2O;其特征在于各組分的質(zhì)量比例為十水合硫酸鈉Na2SO4·10H2O,質(zhì)量分數(shù)72.86%;氯化銨NH4Cl,質(zhì)量分數(shù)12.86%;十水合硼酸鈉Na2B4O7·10H2O,質(zhì)量分數(shù)2.86%;硅膠mSiO2·nH2O,質(zhì)量分數(shù)11.42%。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種共晶鹽蓄冷材料,其特征在于相變溫度為8.47'C,其過冷度為2.41'C,相變潛熱為136.07182.73kJ/kg。全文摘要一種共晶鹽蓄冷材料,包括十水合硫酸鈉Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>·10H<sub>2</sub>O,氯化銨NH<sub>4</sub>Cl,十水合硼酸鈉Na<sub>2</sub>B<sub>4</sub>O<sub>7</sub>·10H<sub>2</sub>O,硅膠mSiO<sub>2</sub>·nH<sub>2</sub>O,其特點是該材料的具體組分及質(zhì)量比例為十水合硫酸鈉Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>·10H<sub>2</sub>O,質(zhì)量分數(shù)72.86%;氯化銨NH<sub>4</sub>Cl,質(zhì)量分數(shù)12.86%;十水合硼酸鈉Na<sub>2</sub>B<sub>4</sub>O<sub>7</sub>·10H<sub>2</sub>O,質(zhì)量分數(shù)2.86%;硅膠mSiO<sub>2</sub>·nH<sub>2</sub>O,質(zhì)量分數(shù)11.42%。該共晶鹽蓄冷材料相變溫度為8.47℃,過冷度為2.41℃,相變潛熱為136.07~182.73kJ/kg。由于這種材料的相變溫度低、過冷度小,是一種適用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的共晶鹽蓄冷材料。文檔編號C09K5/02GK101434830SQ20081020463公開日2009年5月20日申請日期2008年12月16日優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日發(fā)明者劉金松,周尤濤,唐昌亮,柳建華,剛王,瑾王,王素英,軍陳申請人:上海理工大學(xué)