CN101519582A - 一种相变蓄冷材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种相变蓄冷材料及其制备方法,以有机酸钠盐和乙二醇为原料,包括以下步骤:(1)将有机酸钠盐研碎成粉末状,加入乙二醇,按所需配比分别称量并均匀混合;(2)将两种物质均匀混合后加入水并不断搅拌,直到混合物变成透明的液体。其中有机酸钠盐∶乙二醇的质量百分比在30%∶70%与70%∶30%之间;并且水占这种相变材料的重量百分比在60%-80%以上,相变材料中的三种成分质量比例在1∶1∶8到2∶2∶6之间。采用本发明制备的相变材料,相变过程可逆,相变温度在-12℃~-25℃之间,相变焓大于100kJ/kg,材料具有相变潜热大、无毒性、无腐蚀性、制备简单等特点。
Description
技术领域:
本发明涉及一种相变蓄冷材料及其制备方法,特别设计一种相变温度在-12℃~-25℃之间的相变材料。
背景技术:
相变蓄冷技术就是在夜间用电低谷期,采用电动制冷剂制冷,利用物质潜热将冷量储存存在某种物质中,在白天用电高峰时,将冷量释放出来,满足建筑物空调或声场工艺用冷的需求,这样制冷系统大部分运行在夜间用电低谷峰期,而在白天用电高峰期只有辅助设备运行,从而实现电网“移峰填谷”。有利于缓解能量双方供求矛盾。
相变蓄冷材料即潜热蓄冷,是相变蓄冷系统中存储冷量的功能材料,利用其在相变过程中对冷量的存储与释放,从而达到控制周围环境温度及错峰用冷、移峰填谷的目的。目前国内外对0℃一下的低温相变蓄冷材料的研究还比较少,但在食品、化工、低温物流、医药、啤酒等众多行业,对于0℃~-40℃温度范围的蓄冷有着巨大的需求。因此,研究低温相变蓄冷材料,研制出相变温度范围为0℃~-40℃,相变潜热大,过冷度小、无相分离、性能稳定的新型低温相变蓄冷材料系列,并测定其基本的热物理性质,对于以后低温蓄冷技术的大规模应用,显得尤为重要。
研究表明,无机物类相变材料存在明显的过冷现象及相分离现象,一方面会增大制冷机组能耗,另一方面会阻碍材料的使用寿命;但有机物类材料几乎没有过冷、相分离、腐蚀性等现象,而且性能稳定,毒性小,固体成形好等优良性能。
发明内容
本发明提出一种相变蓄冷材料,使材料具有相变潜热大、无毒性、无腐蚀性、制备简单等特点。
本发明提出一种相变蓄冷材料及其制备方法,以有机酸钠盐和乙二醇为原料,其中的有机钠盐指的是甲酸钠、乙酸钠、丙酸钠、乳酸钠。
该方法包括以下步骤:
(1)将有机酸钠盐研碎成粉末状,加入乙二醇,按所需配比分别称量并均匀混合;
(2)将两种物质均匀混合后加入水并不断搅拌,直到混合物变成透明的液体。
在上述制备方法中,所述的混合物是有机酸钠盐和乙二醇组成的,其中有机酸钠盐:乙二醇的质量百分比在30%∶70%与70%∶30%之间;并且水占这种相变材料的重量百分比在60%-80%以上,相变材料中的三种成分质量比例在1∶1∶8到2∶2∶6之间。
采用本发明制备的相变材料,相变过程可逆,相变温度在-12℃~-25℃之间,相变焓大于100kJ/kg,材料具有相变潜热大、无毒性、无腐蚀性、制备简单等特点。
附图说明:
图1至图4是采用差示扫描量热仪(DSC)测量以下几个实施例的相变材料的相变温度和相变潜热图。
具体实施方式:
实施例1
(1)准备材料,选用甲酸钠1.5279g研碎,加入乙二醇按质量比例1:1进行混合;
(2)将两种物质均匀混合后加入水按质量比例1:4进行混合并不断搅拌直到混合物变成透明的液体。
采用差示扫描量热仪(DSC)测量,制得的相变材料的相变起始温度为-25℃,结束温度为-12℃,峰值温度为-19℃,相变潜热为173.1J/g,见附图1。
实施例2
(1)准备材料,选用乙酸钠0.9949g研碎,加入乙二醇按质量比例1:1进行混合;
(2)将两种物质均匀混合后加入水按质量比例1:4进行混合并不断搅拌直到混合物变成透明的液体。
采用差示扫描量热仪(DSC)测量,制得的相变材料的相变起始温度为-19℃,结束温度为-7℃,峰值温度为-10℃,相变潜热为118.5J/g,见附图2。
实施例3
(1)准备材料,选用丙酸钠1.0019g研碎,加入乙二醇按质量比例1:1进行混合;
(2)将两种物质均匀混合后加入水按质量比例1∶4进行混合并不断搅拌直到混合物变成透明的液体。
采用差示扫描量热仪(DSC)测量,制得的相变材料的相变起始温度为-15℃,结束温度为-6℃,峰值温度为-8℃,相变潜热为127.8J/g,见附图3。
实施例4
(1)准备材料,选用乳酸钠1.0349g,加入乙二醇按质量比例1:1进行混合;
(2)将两种物质均匀混合后加入水按质量比例1:4进行混合并不断搅拌直到混合物变成透明的液体。
采用差示扫描量热仪(DSC)测量,制得的相变材料的相变起始温度为-12℃,结束温度为-0.8℃,峰值温度为-4℃,相变潜热为157.4J/g,见附图4。
Claims (2)
1、一种相变蓄冷材料,其特征在于:以有机酸钠盐和乙二醇为原料,另加有水,有机酸钠盐∶乙二醇的质量百分比在30%∶70%到70%∶30%之间,并且水占这种相变材料的重量百分比在60%-80%,有机酸钠盐∶乙二醇∶水的质量比例在1∶1∶8到2∶2∶6之间;
所述有机钠盐指的是甲酸钠、乙酸钠、丙酸钠或乳酸钠;
所述相变材料的相变温度在-12℃~-25℃之间,相变焓大于100kJ/kg。
2、根据权利要求1所述方法,其特征在于还包括以下步骤:
(1)将有机酸钠盐研碎成粉末状,加入乙二醇,按所需配比分别称量并均匀混合;
(2)将两种物质均匀混合后加入水并不断搅拌,直到混合物变成透明的液体;
所述的混合物中有机酸钠盐∶乙二醇的质量百分比在30%∶70%与70%∶30%之间,并且水占这种相变材料的重量百分比在60%-80%以上,有机酸钠盐∶乙二醇∶水的质量比例在1∶1∶8到2∶2∶6之间;
所述有机钠盐指的是甲酸钠、乙酸钠、丙酸钠或乳酸钠。
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