一種中溫相變儲(chǔ)能材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種中溫相變儲(chǔ)能材料的制備方法，該中溫相變儲(chǔ)能材料主要由八水氫氧化鋇、成核劑、增稠劑和水組成。該相變材料的制備方法包括以下步驟：（1）將八水氫氧化鋇在攪拌下加熱至一定溫度，恒溫使其熔融；（2）加入成核劑，加熱攪拌一段時(shí)間，使其與八水氫氧化鋇混合均勻；（3）加入增稠劑和水，加熱攪拌一段時(shí)間，使各組分混合均勻，無(wú)分層現(xiàn)象；（4）將由步驟（3）得到的混合物裝入容器中密封。依據(jù)本發(fā)明所制備的相變儲(chǔ)能材料相變潛熱值大、循環(huán)過(guò)程穩(wěn)定、過(guò)冷度小、材料壽命長(zhǎng)、制備方法簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】
一種中溫相變儲(chǔ)能材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及相變儲(chǔ)能材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種中溫相變儲(chǔ)能材料。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)當(dāng)今經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，對(duì)能源的需求和依賴都與日倶增。但是，由于多年以來(lái)對(duì)能源的高度開(kāi)采，能源供給卻日趨緊張，能源短缺已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。在能源緊張的情況下，我國(guó)還面臨能源利用率低的問(wèn)題，單位GDP的能耗遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，提高能源利用率不僅是對(duì)資源的節(jié)約，還對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。
[0003]相變儲(chǔ)能材料是一種節(jié)能環(huán)保的新材料，與將不可再生的煤炭資源轉(zhuǎn)化為熱能的方法相比，相變儲(chǔ)能材料可以充分利用太陽(yáng)能以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量、電腦散熱等諸如此類的“廢”熱量，將其轉(zhuǎn)化為可供人們生產(chǎn)生活所用的熱量。那么一旦相變儲(chǔ)能材料被規(guī)?；a(chǎn)并得到廣泛應(yīng)用，將大大節(jié)約煤炭能源、石油能源、天然氣能源等，并將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展作出巨大的貢獻(xiàn)。
[0004]自從20世紀(jì)70年代石油危機(jī)后，熱能儲(chǔ)存技術(shù)在工業(yè)節(jié)能和新能源領(lǐng)域的應(yīng)用日益受到重視。1980年美國(guó)Birchenall等提出以采用合金作為相變材料，提出了三種典型狀態(tài)平衡圖和二元合金的熔化熵和熔化潛熱的計(jì)算方法；美國(guó)的Telkes對(duì)Na2SO4.1H2O等水合鹽相變材料做了大量的研究工作，并建起了世界上第一座PCM被動(dòng)太陽(yáng)房。1989年，Kedl和Stoval第一次研究制成浸有18燒石錯(cuò)的相變墻板。Sari和Kaygusuz對(duì)硬脂酸、棕櫚酸、十四烷酸及月桂酸進(jìn)行了穩(wěn)定性試驗(yàn)，循環(huán)次數(shù)多達(dá)910次。在建筑結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)有很多研究者用傳統(tǒng)建筑材料吸收相變材料制備相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，也有用PCM復(fù)合材料制備蓄熱地板的報(bào)道。目前，國(guó)外已有許多成熟的相變材料產(chǎn)品，但在國(guó)內(nèi)，由于過(guò)冷度、相分層、循環(huán)穩(wěn)定性等問(wèn)題不能得到很好的解決，所以絕大多數(shù)研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段，尚沒(méi)有成熟的工業(yè)化技術(shù)。因此，開(kāi)發(fā)出一種過(guò)冷度低、循環(huán)穩(wěn)定性好、不易產(chǎn)生相分層現(xiàn)象的相變儲(chǔ)能材料是十分迫切的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供中溫相變儲(chǔ)能材料的制備方法，該材料具有相變潛熱大、過(guò)冷度低、循環(huán)過(guò)程穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、不易出現(xiàn)相分層現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為達(dá)到發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種中溫相變儲(chǔ)能材料，其特征在于通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明所涉及的中溫相變儲(chǔ)能材料，包含的組分及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:
八水氫氧化鋇70-99%
成核劑0.5-20%
增稠劑0.2-10%
水0.2-10%ο
[0007]所述成核劑為氫氧化鉀、氯化鋇、磷酸二氫鉀等。
[0008]所述增稠劑為聚羧酸鹽類、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素等。所述聚羧酸鹽類為聚天冬氨酸鈉、水解馬來(lái)酸酐、聚丙烯酸鈉、聚還原琥珀酸鈉等。
[0009]一種中溫相變儲(chǔ)能材料的制備方法，其特征在于步驟如下:
(1)將八水氫氧化鋇在攪拌下加熱至一定溫度，恒溫使其熔融；
(2)加入成核劑，加熱攪拌一段時(shí)間，使其與八水氫氧化鋇混合均勻；
(3)加入增稠劑和水，加熱攪拌一段時(shí)間，使各組分混合均勻，無(wú)分層現(xiàn)象；
(4 )將由步驟(3 )得到的混合物裝入容器中密封。
[0010]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:(I)具有較高的相變潛熱，在中溫相變儲(chǔ)能材料中具有良好的儲(chǔ)能效果；(2)過(guò)冷度小、不易出現(xiàn)想分層現(xiàn)象；(3)循環(huán)過(guò)程穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)；(4)制備方法簡(jiǎn)便、容易操作。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如下的實(shí)施例將更詳細(xì)地描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不應(yīng)僅僅限制在這些具體的實(shí)施例中。
[0012]實(shí)施例1
將98g八水氫氧化鋇在攪拌下加熱至84°C，待其熔融后，慢慢加入Ig氫氧化鉀，繼續(xù)加熱攪拌30min，然后加入0.5g輕丙基甲基纖維素和0.5g水，再加熱攪拌Ih后，將混合物裝入容器中密封。
[0013]實(shí)施例2
將95g八水氫氧化鋇在攪拌下加熱至85°C，待其熔融后，慢慢加入3g磷酸二氫鉀，繼續(xù)加熱攪拌40min，然后加入Ig聚天冬氨酸鈉和Ig水，再加熱攪拌Ih后，將混合物裝入容器中密封。
[0014]實(shí)施例3
將90g八水氫氧化鋇在攪拌下加熱至88°C，待其熔融后，慢慢加入6g氯化鋇，繼續(xù)加熱攪拌50min，然后加入2g輕甲基纖維素和2g水，再加熱攪拌1.5h后，將混合物裝入容器中密封。
[0015]實(shí)施例4
將85g八水氫氧化鋇在攪拌下加熱至88°C，待其熔融后，慢慢加入1g氯化鋇，繼續(xù)加熱攪拌lh，然后加入3g羥甲基纖維素和2g水，再加熱攪拌1.5h后，將混合物裝入容器中密封。
[0016]實(shí)施例5
將SOg八水氫氧化鋇在攪拌下加熱至88 °C，待其熔融后，慢慢加入12g氯化鋇，繼續(xù)加熱攪拌50min，然后加入4g輕甲基纖維素和4g水，再加熱攪拌1.5h后，將混合物裝入容器中密封。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中溫相變儲(chǔ)能材料及其制備方法，其特征在于包括如下組分和重量配比的混合物: 八水氫氧化鋇70-99% 成核劑0.5-20% 增稠劑0.2-10% 水0.2-10%ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中溫相變儲(chǔ)能材料及其制備方法，其特征在于所述成核劑為氫氧化鉀、氯化鋇、磷酸二氫鉀等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中溫相變儲(chǔ)能材料及其制備方法，其特征在于所述增稠劑為聚羧酸鹽類、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素等。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中溫相變儲(chǔ)能材料機(jī)器制備方法，其特征在于所述聚羧酸鹽類為聚天冬氨酸鈉、水解馬來(lái)酸酐、聚丙烯酸鈉、聚還原琥珀酸鈉等。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中溫相變儲(chǔ)能材料機(jī)器制備方法，其特征在于制備過(guò)程中，溫度范圍在80-95°C之間。
【文檔編號(hào)】C09K5/06GK105985755SQ201510061902
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日
【發(fā)明人】楊曉林, 李鑫偉
【申請(qǐng)人】楊曉林