專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低溫相變蓄熱材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于低溫相變的蓄熱材料及其制備方法，屬于蓄熱材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
應(yīng)用蓄熱技術(shù)不僅可以調(diào)節(jié)能量供需矛盾，實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)的“移峰填谷”，平衡能量系統(tǒng)，還可以充分利用工業(yè)余熱、廢熱，提高能量利用率，降低生產(chǎn)成本。目前，蓄熱技術(shù)主要有顯熱蓄熱、相變蓄熱和可逆化學(xué)反應(yīng)蓄熱三種方式；與其余兩種蓄熱方式相比，相變蓄熱具有蓄熱密度大、蓄熱體積小、放熱溫度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此相變蓄熱受到了人們的廣泛重視，相變蓄熱技術(shù)已普遍應(yīng)用于太陽(yáng)能利用、工業(yè)廢熱利用、節(jié)能、環(huán)保、空調(diào)、供熱等領(lǐng) 域。無(wú)機(jī)水合鹽作為常用的低溫相變蓄熱材料，具有蓄熱密度大、導(dǎo)熱性能好(與有機(jī)相變蓄熱材料相比)、無(wú)毒性、無(wú)腐蝕性，且大多是化工副產(chǎn)品、價(jià)廉易得等優(yōu)點(diǎn)，但也存在易產(chǎn)生過(guò)冷和相分離等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的循環(huán)使用后，其蓄熱能力明顯減小，大大縮短了其使用壽命，直接影響了無(wú)機(jī)水合鹽作為相變蓄熱材料的廣泛應(yīng)用。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN1357593A公開(kāi)了《一種新型相變貯熱材料》，該低溫相變蓄熱材料由主料醋酸鈉、磷酸鈉、碳酸鈉和活性白土組成，醋酸鈉的重量百分比為85-90%、磷酸鈉的重量百分比為3-5%、碳酸鈉的重量百分比為3-5%，余量為活性白土，其制備工藝為先將上述材料按比例配制、磨細(xì)、拌勻，熔融后灌入容器中應(yīng)用。上述蓄熱材料添加劑較多，成本高、制備過(guò)程復(fù)雜，且過(guò)冷度高于4°C。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)無(wú)機(jī)水合鹽作為低溫相變蓄熱材料時(shí)所存在的不足，提出一種性能穩(wěn)定、過(guò)冷度小的低溫相變蓄熱材料，同時(shí)提供一種該蓄熱材料的制備方法，該方法簡(jiǎn)單方便。本發(fā)明的低溫相變蓄熱材料，由三水合醋酸鈉(
)、十二水磷酸氫二鈉(Na^IPO4 Imp )和明膠組成，三種組分的重量百分比分別為 90%-92%、4. 5%-5. 8% 和 2. 2%-4. 2%。上述低溫相變蓄熱材料以三水合醋酸鈉為主料，以十二水磷酸氫二鈉和明膠為添加劑，十二水磷酸氫二鈉為成核劑，主要起消除過(guò)冷度的作用；明膠是一種良好的增稠劑，對(duì)抑制三水合醋酸鈉在相變過(guò)程中的相分離現(xiàn)象具有良好的效果。該材料的組分及其重量配比是經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的，添加劑種類(lèi)少，成本低，蓄熱能力強(qiáng)。上述低溫相變蓄熱材料的制備方法，是
按重量百分比分別為90%-92%、4. 5%-5. 8%和2. 2%_4. 2%的比例取三水合醋酸鈉、十二水磷酸氫二鈉和明膠，將三種組分均研磨至30目-50目，混合均勻，將混合物在69°C -72°C水浴中加熱，使各組分完全熔化，成為膠狀液體，將膠狀液體攪拌均勻后注入到容器中，注入的體積量為容器容積的88%-90%，容器中留存10%-12%的空隙，待膠狀液體冷卻至室溫后密封容器。使用時(shí)，容器與蓄熱材料一起直接使用，不需要打開(kāi)容器。本發(fā)明的低溫相變蓄熱材料添加劑種類(lèi)少，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)證明該材料的穩(wěn)定性高，相變潛熱大(約為240kJ/kg)，結(jié)晶溫度適中(52 53°C )，過(guò)冷度不超過(guò)2 °C，該相變蓄熱材料熔化時(shí)呈膠狀液體，避免了相分離現(xiàn)象，制備過(guò)程簡(jiǎn)單、易封裝，生產(chǎn)便利。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
按重量百分比分別為90%、5. 8%和4. 2%的比例稱(chēng)取三水合醋酸鈉、十二水磷酸氫二鈉和明膠，將三種組分均研磨至30目，混合均勻，將混合物在69°C水浴中加熱，使各組分完全熔化，成為膠狀液體，將膠狀液體攪拌均勻后注入到容器中，注入的體積量為容器容積的88%，容器中留存12%的空隙，待膠狀液體冷卻至室溫后密封容器。經(jīng)試驗(yàn)本實(shí)施例制備的低溫相變蓄熱材料潛熱為238kJ/kg，結(jié)晶溫度為52°C，過(guò)冷度為1.5°C。實(shí)施例2
按重量百分比分別為91%、5%和4%的比例稱(chēng)取三水合醋酸鈉、十二水磷酸氫二鈉和明膠，將三種組分均研磨至40目，混合均勻，將混合物在70°C水浴中加熱，使各組分完全熔化，成為膠狀液體，將膠狀液體攪拌均勻后注入到容器中，注入的體積量為容器容積的89%，容器中留存11%的空隙，待膠狀液體冷卻至室溫后密封容器。經(jīng)試驗(yàn)本實(shí)施例制備的低溫相變蓄熱材料潛熱為240kJ/kg，結(jié)晶溫度為53°C，過(guò)冷度為0.8°C。實(shí)施例3
按重量百分比分別為92%、4. 5%和3. 5%的比例稱(chēng)取三水合醋酸鈉、十二水磷酸氫二鈉和明膠，將三種組分均研磨至50目，混合均勻，將混合物在72°C水浴中加熱，使各組分完全熔化，成為膠狀液體，將膠狀液體攪拌均勻后注入到容器中，注入的體積量為容器容積的90%，容器中留存10%的空隙，待膠狀液體冷卻至室溫后密封容器。經(jīng)試驗(yàn)本實(shí)施例制備的低溫相變蓄熱材料潛熱為243kJ/kg，結(jié)晶溫度為52°C，過(guò)冷度為I. 0°C。實(shí)施例4
按重量百分比分別為92%、5. 8%和2. 2%的比例稱(chēng)取三水合醋酸鈉、十二水磷酸氫二鈉和明膠，將三種組分均研磨至50目，混合均勻，將混合物在71°C水浴中加熱，使各組分完全熔化，成為膠狀液體，將膠狀液體攪拌均勻后注入到容器中，注入的體積量為容器容積的90%，容器中留存10%的空隙，待膠狀液體冷卻至室溫后密封容器。經(jīng)試驗(yàn)本實(shí)施例制備的低溫相變蓄熱材料潛熱為241kJ/kg，結(jié)晶溫度為52°C，過(guò)冷度為1.2°C。
權(quán)利要求
1.一種低溫相變蓄熱材料，其特征是由三水合醋酸鈉、十二水磷酸氫二鈉和明膠組成，三種組分的重量百分比分別為90%-92%、4. 5%-5. 8%和2. 2%-4. 2%。
2.—種權(quán)利要求I所述低溫相變蓄熱材料的制備方法，其特征是 按重量百分比分別為90%-92%、4. 5%-5. 8%和2. 2%_4. 2%的比例取三水合醋酸鈉、十二水磷酸氫二鈉和明膠，將三種組分均研磨至30目-50目，混合均勻，將混合物在69°C-72°C水浴中加熱，使各組分完全熔化，成為膠狀液體，將膠狀液體攪拌均勻后注入到容器中，注入的體積量為容器容積的88%-90%，容器中留存10%-12%的空隙，待膠狀液體冷卻至室溫后密封容器。
全文摘要
本發(fā)明針提供了一種低溫相變蓄熱材料及其制備方法，該蓄熱材料由三水合醋酸鈉、十二水磷酸氫二鈉和明膠組成，三種組分的重量百分比分別為90%-92%、4.5%-5.8%和2.2%-4.2%；其制備方法是將三種組分均研磨至30目-50目，混合均勻，將混合物在69℃-72℃水浴中加熱，使各組分完全熔化，成為膠狀液體，將膠狀液體攪拌均勻后注入到容器中，注入的體積量為容器容積的88%-90%，待膠狀液體冷卻至室溫后密封容器。本發(fā)明的低溫相變蓄熱材料添加劑種類(lèi)少，材料的穩(wěn)定性高，相變潛熱大，結(jié)晶溫度適中，過(guò)冷度不超過(guò)2℃，該相變蓄熱材料熔化時(shí)呈膠狀液體，避免了相分離現(xiàn)象，制備過(guò)程簡(jiǎn)單、易封裝，生產(chǎn)便利。
文檔編號(hào)C09K5/06GK102746828SQ20121025860
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者張兆海, 陳文兵 申請(qǐng)人:路生吉