CN101186806B - 一种相变蓄热材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相变蓄热材料，它主要有以下质量比的物质组成，三水合醋酸钠85～98份、羧甲基纤维素1～10份、六水合氯化镁0.5～3.5份、羧甲基纤维素钠0.1～2.5份、纳米碳粉0～10ppm份。所述相变蓄热材料所需原料来源丰富、价格低廉；相变蓄热大(大于280MJ/m3)、导热率大(大于0.8W/m·k)；相变温度在54℃～60℃，对于回收空调的冷凝器热量以及其他废热回收领域较为有利；过冷度较小(3℃～5℃)，因而对于所需热量的释放是极为有利。

Description

一种相变蓄热材料
技术领域
本发明属于蓄热技术，具体地涉及一种相变蓄热材料。
背景技术
蓄热技术应用广泛，不仅可以调节能量供需，移峰填谷，平衡能量系统，而且可以降低能耗，节约运行费用，实现能量的高效合理利用。
目前，空调应用广泛，但耗电也大。如果能将空调冷凝器的热量予以回收利用，将会使空调系统的能效比获得飞跃性的提高。通过蓄能，可以使空调的整体能耗下降。而且，对家庭、商业以及工业空调用户来说，这又可以大大减少生产热水所需的能量，从而达到高度节能。
空调冷凝器排热的一个最有效的利用方式就是：将空调冷凝器的排热量通过高效蓄能材料蓄积下来，在需要热量的时候释放出来。对家用空调来说，可以在室外机中加装蓄能热交换器，为家庭洗浴及厨房生产热水。对大型商用空调系统，比如餐厅、宾馆、以及工场等的空调系统，就可以将冷却塔或冷凝器的散热量蓄积下来，用于生产商用或工业用热水。
现有的相变蓄热材料可分为有机相变材料和无机相变材料。有机相变蓄热材料性质稳定，但相变热较低；无机结晶水合盐相变材料具有较大的相变热，但具有过冷和析出的缺陷。。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种相变蓄热材料，该相变蓄热材料性能稳定、过冷度小、相变热大。
解决上述技术问题的技术方案如下：
一种相变蓄热材料：主要有以下质量份的原料组成：三水合醋酸钠(NaCH3COO·3H2O)85～98份、羧甲基纤维素(C6H9O4OCH2COOH)n)1～10份、六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)0.5～3.5份、羧甲基纤维素钠([C6H7O2(OH)2CH2COONa]n)0.1～2.5份、纳米碳粉0～10ppm(百万分之十)份。
优选地，所述三水合醋酸钠、羧甲基纤维素、六水合氯化镁、羧甲基纤维素钠、纳米碳粉的质量份分别为：90～96.8份；1.7份～5份；1.0份～2份；0.5份～1.5份；0～6ppm(百万分之六)。
更优选，所述三水合醋酸钠、羧甲基纤维素、六水合氯化镁、羧甲基纤维素钠、纳米碳粉的质量份分别为：96.8份；1.7份；1.0份；0.5份；3ppm(百万分之三)份。
经测试，上述相变蓄热材料的相变温度为，54℃～60℃；过冷度为，3℃～5℃；相变热为，280MJ/m3～340MJ/m3；导热率为，0.8W/m·k～1.2W/m·k。
因此，本发明所述的相变蓄热材料具有如下优点：
1、所述相变蓄热材料所需原料来源丰富、价格低廉；
2、所述相变材料的相变蓄热大(大于280MJ/m3)、导热率大(大于0.8W/m·k)；
3、所述相变材料的相变温度在54～60℃，对于回收空调的冷凝器热量以及其他废热回收领域较为有利；
4、所述相变蓄热材料的过冷度较小(3℃～5℃)，因而对于所需热量的释放是极为有利的；
5、所述相变蓄热材料性能稳定，循环多次相变热、导热率等性能参数变化不大；
6、所述相变蓄热材料的腐蚀性较小，可用于铜、不锈钢等常用材质的换热器中，因而实用性较强；
7、所述相变蓄热材料对人体的毒副作用很小，因而生产实践中不存在安全隐患。
具体实施方式
下面结合实施实例进一步说明本发明，但对本发明不构成限制。
实施例1
相变蓄热材料，其原料组成为质量比的下列原料：三水合醋酸钠，96.8份；羧甲基纤维素，1.7份；六水合氯化镁，1.0份；羧甲基纤维素钠，0.5份；纳米碳粉，3ppm份。
将所有的材料至于研钵中充分研磨。得到的相变蓄热材料的相变温度为54.7℃、过冷度为3℃、相变热为316MJ/m3、导热率为1.0W/m·k。
实施例2
相变蓄热材料的其组成与实施例1基本相同，不同的是将原料中所述纳米碳粉的量加大一倍即6ppm份，其它组成不变，得到的相变蓄热材料的相变温度为56.5℃、过冷度为4℃、相变热为304MJ/m3、导热率为1.2W/m·k。
实施例3：
相变蓄热材料，其组成为质量比的下列化合物：
三水合醋酸钠，95.0份；羧甲基纤维素，1.4份；六水合氯化镁，2.8份；羧甲基纤维素钠，0.8份。将所有的材料至于研钵中充分研磨。得到的相变材料的相变温度为58.1℃、过冷度为5℃、相变热为290MJ/m3、导热率为0.82W/m·k。
实施例4：
相变蓄热材料，其组成为质量比的下列化合物：
三水合醋酸钠，86份；羧甲基纤维素，8份；六水合氯化镁，3.3份；羧甲基纤维素钠，2份；纳米碳粉，3ppm份.
得到的相变材料的相变温度为55.2℃、过冷度为5℃、相变热为281MJ/m3、导热率为0.88W/m·k。

Claims (3)

1.一种相变蓄热材料，其特征是：由以下质量份的原料充分研磨后组成，三水合醋酸钠85～98份、羧甲基纤维素1～10份、六水合氯化镁0.5～3.5份、羧甲基纤维素钠0.1～2.5份、纳米碳粉0～10ppm份。
2.根据权利要求1所述的相变蓄热材料，其特征是：所述三水合醋酸钠、羧甲基纤维素、六水合氯化镁、羧甲基纤维素钠、纳米碳粉的质量份分别为：90～96.8份；1.7～5份；1.0～2份；0.5～1.5份；0～6ppm份。
3.根据权利要求2所述的相变蓄热材料，其特征是：所述三水合醋酸钠、羧甲基纤维素、六水合氯化镁、羧甲基纤维素钠、纳米碳粉的质量份分别为：96.8份；1.7份；1.0份；0.5份；3ppm。
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