專利名稱：一種用于地板輻射采暖的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，特別是一種用于太陽(yáng)能采暖的相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，屬于建筑采暖技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
人類社會(huì)在進(jìn)入21世紀(jì)后出現(xiàn)了生態(tài)建筑的發(fā)展趨勢(shì)，它是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一，在生態(tài)建筑中相變儲(chǔ)能材料可以幫助利用太陽(yáng)能、季節(jié)溫差等可再生能源，降低 建筑物室內(nèi)溫度波動(dòng)，縮減各種熱能設(shè)備，降低能源支出和提供健康舒適的室內(nèi)環(huán)境，可利用低峰電力，削峰填谷降低電能消耗，緩解電力緊張。目前，國(guó)內(nèi)外在建筑領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的有機(jī)固-液相變儲(chǔ)能材料有石蠟、脂肪酸等。這類儲(chǔ)能材料具有合適的相變溫度、較高的相變潛熱且無(wú)毒無(wú)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。以往被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖房一般是將此類相變儲(chǔ)能材料加入導(dǎo)熱率聞的石墨及聞分子類或水泥砂楽·等支撐材料做成儲(chǔ)熱墻體材料。其存在的缺陷是由于輔助材料的加入，使相變儲(chǔ)能材料所占比例減少因而儲(chǔ)熱墻體整體相變潛熱降低；此外，制作成型墻體材料、拆卸非常不方便。地板輻射采暖是以溫度不高于60°C的熱水，在埋置于地板下盤管系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)加熱整個(gè)地板，通過(guò)地板均勻地向室內(nèi)輻射散熱的ー種供暖方式。相比傳統(tǒng)采暖有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，具有舒適、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。目前在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家超過(guò)50%的新建筑利用此方式采暖，在我國(guó)許多新建居民樓盤采用了該技木。因?yàn)槠渌璧乃疁氐?，可利用太?yáng)能、地?zé)?、余熱等低溫?zé)嵩?，人們想到了將太?yáng)能熱水器與地板輻射采暖結(jié)合起來(lái)進(jìn)行冬季采暖。眾所周知，利用太陽(yáng)能采暖受到天氣狀況影響。在陽(yáng)光燦爛的白天，太陽(yáng)能熱水匯集于熱水箱后直接流入地板下盤管系統(tǒng)，達(dá)到采暖的目的，但夜晚或環(huán)境溫度降低時(shí)，熱水箱水溫低于40°C達(dá)不到采暖的要求，需通過(guò)電加熱提高水箱溫度，電能消耗依然較高。因此，如何更好的利用相變儲(chǔ)能材料與太陽(yáng)能熱水器相結(jié)合進(jìn)行采暖成為業(yè)界共同關(guān)注的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于地板輻射采暖的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，解決了太陽(yáng)能熱水器與地板輻射進(jìn)行冬季采暖存在的在夜晚或環(huán)境溫度降低時(shí)不能持續(xù)提供熱水的問(wèn)題。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是這樣的。一種用于地板輻射采暖的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，由軟脂酸、肉豆蘧酸、石蠟組成，其組成中各物質(zhì)按質(zhì)量比表示為，軟脂酸肉豆蘧酸石蠟=(5 7) (3 5) 2。脂肪酸、石蠟有較高的相變潛熱，過(guò)冷度低，不易發(fā)生相分離，相變過(guò)程體積變化小，經(jīng)過(guò)多次熱循環(huán)熱性能不退化，使用壽命長(zhǎng)。而且，エ業(yè)石蠟價(jià)格便宜。為了選擇合適的相變溫度和降低成本，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，確定了軟脂酸-肉豆蘧酸-石蠟三元體系相變儲(chǔ)能復(fù)合材料。
具體的，本發(fā)明的相變儲(chǔ)能復(fù)合材料的制備方法如下(I)按質(zhì)量比將軟脂酸、肉豆蘧酸、石蠟混合，將混合物加熱到75 85°C使其呈熔融狀，并保持在這ー狀態(tài)下攪拌，使其混合均勻；(2)冷卻至室溫，即可得到用于地板輻射采暖的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，采用DSC差示掃描量熱儀測(cè)定其物理性能。本發(fā)明的用于地板輻射采暖的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料的使用方法和工作原理如下 將相變儲(chǔ)能復(fù)合材料填充于儲(chǔ)熱罐中，無(wú)需加入其它支撐材料。將儲(chǔ)熱罐安裝在太陽(yáng)能熱水器與熱水箱之間，該相變儲(chǔ)能復(fù)合材料的吸熱峰在46 50°C之間，白天，太陽(yáng) 能照射充足時(shí)，太陽(yáng)能熱水器在向地板下采暖盤管供熱水的同時(shí)將填充在罐內(nèi)的相變儲(chǔ)能復(fù)合材料熔化從而儲(chǔ)存了一部分熱能。該相變儲(chǔ)能復(fù)合材料放熱峰在44°C左右，夜晚或環(huán)境溫度降低時(shí)，太陽(yáng)能熱水器不能提供熱水，儲(chǔ)熱罐內(nèi)的相變儲(chǔ)能復(fù)合材料固化放出熱量，將罐內(nèi)循環(huán)水加熱，繼續(xù)向熱水箱提供地下盤管所需的40°C左右熱水，從而保證了采暖的進(jìn)行。只有長(zhǎng)期陰天才需電輔助加熱，節(jié)電效果明顯。本發(fā)明的相變儲(chǔ)能復(fù)合材料的熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)與耐腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表I、表2所示。表I相變儲(chǔ)能復(fù)合材料熱穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種用于地板輻射采暖的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，其特征在于由軟脂酸、肉豆蘧酸、石蠟組成，其組成中各物質(zhì)按質(zhì)量比表示為，軟脂酸肉豆蘧酸石蠟=(5 7) (3 5) 2。
2.一種如權(quán)利要求I所述的用于地板輻射采暖的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)按質(zhì)量比將軟脂酸、肉豆蘧酸、石蠟混合，將混合物加熱到75 85°C使其呈熔融狀，并保持在這一狀態(tài)下攪拌，使其混合均勻； (2)冷卻至室溫，得到用于地板輻射采暖的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種由軟脂酸、肉豆蔻酸、石蠟組成的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能復(fù)合材料。該相變儲(chǔ)能復(fù)合材料無(wú)添加劑，相變潛熱大，蓄熱量高。其吸熱峰在46～50℃，放熱峰在44℃左右。用于地板輻射采暖，將該相變儲(chǔ)能復(fù)合材料填裝于儲(chǔ)熱罐中，將儲(chǔ)熱罐安裝在太陽(yáng)能熱水器與熱水箱之間，在夜晚或環(huán)境溫度降低時(shí)，相變復(fù)合材料固化放熱，從而可繼續(xù)向地板輻射采暖器提供所需40℃左右的熱水保證采暖正常進(jìn)行，節(jié)電效果明顯，安裝拆卸方便。
文檔編號(hào)C09K5/06GK102676125SQ201210169219
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者劉振法, 李曉輝, 李?；? 王育琳, 郭茹輝 申請(qǐng)人:河北省科學(xué)院能源研究所