CN102746830A - 一种常温储能材料组合物 - Google Patents
一种常温储能材料组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102746830A CN102746830A CN2012102603165A CN201210260316A CN102746830A CN 102746830 A CN102746830 A CN 102746830A CN 2012102603165 A CN2012102603165 A CN 2012102603165A CN 201210260316 A CN201210260316 A CN 201210260316A CN 102746830 A CN102746830 A CN 102746830A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gram
- energy storage
- storage material
- water
- zncl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011232 storage material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title abstract description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 claims description 4
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 abstract description 24
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 13
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 12
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 11
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 10
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 10
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 abstract description 9
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 abstract description 5
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 abstract description 5
- IPCXNCATNBAPKW-UHFFFAOYSA-N zinc;hydrate Chemical compound O.[Zn] IPCXNCATNBAPKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 abstract 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- XKGPWQAPNIDUSV-UHFFFAOYSA-N chlorourea;sodium Chemical compound [Na].NC(=O)NCl XKGPWQAPNIDUSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012204 lemonade/lime carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明公布了一种以氯化镁、氯化锌、水构成的常温储能材料的组合物，该组合物主要由氯化镁、氯化锌、水、尿素、碳酸钙、氯化钾、氯化钠、三乙醇胺组成，其结晶温度为25～27℃，熔解潜热大于等于280kJ/L。
Description
技术领域
本发明涉及一种常温储能材料组合物，液态结晶温度为25～27℃，过冷度小于2℃，具有较高的储热能力。添加一定比例的功能添加剂后，克服了氯化镁、氯化锌和水共晶盐混合物的过冷问题，其熔解潜热可达280kJ/L。按照本发明所得到的常温储能材料组合物，可以用于温室大棚控温、民用智能建筑调温等领域。
背景技术
在物质熔解或结晶时，都会伴有热量的吸收或释放，例如液态水在0℃时会释放出大量的热能并转化成为固态水(冰)，而在标准大气压下液态水在100℃会吸收大量热能并转化成为气态水(水蒸汽)，但并不是所有的物质都能够遵循这一规律，大多数物质在液态状态下温度降至其结晶温度时并不能立即转化成固态，而是在结晶温度以下的某个温度固化而释放其潜热，理论结晶温度与实际结晶温度的差值即称之为过冷度。
一些无机盐和水在特定比例可以形成共晶盐混合物，但是几乎所有的共晶盐体系都具有严重的过冷问题，过冷度严重者甚至可以高达数十度，导致储能材料的热量不能根据需要及时释放，限制了储能材料的使用。
氯化镁、氯化锌和水组成的共晶盐混合物是比较理想的常温储能材料，但其缺点是过冷度高达20℃以上，即使环境温度低于6℃，储能材料也会因为过冷度的原因无法释放热量。
本发明公布了一种氯化镁、氯化锌和水构成的组合物，将结晶温度控制在25～27℃，熔解潜热可达到280kJ/L以上。
结晶是一种比较复杂的微观物理现象，通常结晶过程的引发充满了不确定性，如微小的尘埃、轻微的震动，都有可以使处于过冷状态的液体产生结晶放热，为进一步改善结晶条件，确保储能材料自动随温度降低结晶放热，本发明采用氯化钾、氯化钠、尿素、碳酸钙作为结晶引发剂，用三乙醇胺作为PH值调节剂，大大减小了材料的过冷度。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种常温储能材料，结晶温度为25～27℃，熔解潜热值大于280kJ/L。可用于局部空间温度调节，如温室大棚夜间供暖、民用建筑调温等领域。
为实现本发明的上述目的，本发明提供一种储能材料的组合物，主要成分包括MgCl2、ZnCl2、H2O、KCl、NaCl、CO(NH2)2、CaCO3、N(CH2CH2OH)3等功能添加剂。
在该组合物中MgCl2、ZnCl2、H2O为主要组分，其中MgCl2为35～40％，ZnCl2为12～14％，H2O为42.5～44.9％，MgCl2和ZnCl2的质量比为2.5～3，其它添加剂的比例如下：
对本发明所提供的储能材料组合物按照步冷曲线法进行了结晶温度、过冷度测试，并用DSC差热扫描量热仪测试其熔解潜热。
具体实施方式
本发明通过以下具体实施例更详细的描述本发明，可以使本专业技术人员更全面的了解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
将850克水加热至85℃，然后将700克MgCl2、280克ZnCl2、60克KCl、40克NaCl、10克CO(NH2)2、50克CaCO3、10克N(CH2CH2OH)3依次加入到水中，混合搅拌时间为12小时，搅拌完成后在80℃以上静止存放60小时以上。按照步冷曲线法测试其结晶温度为26.2℃，过冷度为2℃，熔解潜热为283kJ/L。
实施例2
将86.46克水加热至85℃，然后将76克MgCl2、25.34克ZnCl2、2克KCl、1.6克NaCl、3克CO(NH2)2、4克CaCO3、1.6克N(CH2CH2OH)3依次加入到水中，混合搅拌时间为12小时，搅拌完成后在80℃以上静止存放60小时以上。按照步冷曲线法测试其结晶温度为26.5℃，过冷度为1.5℃，熔解潜热为291kJ/L。
实施例3
将372.2克水加热至85℃，然后将400克MgCl2、142.8克ZnCl2、20克KCl、30克NaCl、10克CO(NH2)2、15克CaCO3、10克N(CH2CH2OH)3依次加入到水中，混合搅拌时间为12小时，搅拌完成后在80℃以上静止存放60小时以上。按照步冷曲线法测试其结晶温度为27.0℃，过冷度为2℃，熔解潜热为280kJ/L。
实施例4
将41.07千克水加热至85℃，然后将37千克MgCl2、14.23千克ZnCl2、1.5千克KCl、2.5千克NaCl、1.2千克CO(NH2)2、1.8千克CaCO3、700克N(CH2CH2OH)3依次加入到水中，混合搅拌时间为12小时，搅拌完成后在80℃以上静止存放60小时以上。按照步冷曲线法测试其结晶温度为25.5℃，过冷度为1.6℃，熔解潜热为307kJ/L。
实施例5
将1347克水加热至85℃，然后将1080克MgCl2、360克ZnCl2、75克KCl、30克NaCl、24克CO(NH2)2、66克CaCO3、18克N(CH2CH2OH)3依次加入到水中，混合搅拌时间为12小时，搅拌完成后在80℃以上静止存放60小时以上。按照步冷曲线法测试其结晶温度为25.8℃，过冷度为2.1℃，熔解潜热为295kJ/L。
对比例1
将449克水加热至85℃，然后将360克MgCl2、90克ZnCl2、25克KCl、10克NaCl、8克CO(NH2)2、22克CaCO3、6克N(CH2CH2OH)3依次加入到水中，混合搅拌时间为12小时，搅拌完成后在80℃以上静止存放60小时以上。按照步冷曲线法测试，从23℃开始结晶，直至20℃结晶完成，用差热扫描量热仪测定其熔解潜热，无明显的吸热峰，结晶温度范围较大。
对比例2
将82.14克水加热至85℃，然后将74克MgCl2、28.46克ZnCl2、3克KCl、5克NaCl、2.4克CO(NH2)2依次加入到水中，混合搅拌时间为12小时，搅拌完成后在80℃以上静止存放60小时以上。按照步冷曲线法测试其结晶温度，储能材料从13.5℃开始结晶，过冷度为12℃左右。
通过上述实施例1～5，本发明公开的常温储能材料组合物的结晶温度为25～27℃，过冷度2℃左右，熔解潜热等于或高于280kJ/L。对比例1表明，调整了MgCl2和ZnCl2的质量比，结晶温度出现了飘移、不具有恒温储热的性能；在对比例2中未使用CaCO3、N(CH2CH2OH)3，导致储能材料严重过冷，影响了材料的使用性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，所以凡依本发明所述范围的特征原料、特征步骤以及配方等同的变化，均应包括在本发明的申请专利范围之内。
Claims (5)
1.本发明所述的常温储能材料组合物，其特征在于含有MgCl2、ZnCl2、H2O、CO(NH2)2、CaCO3、KCl、NaCl、N(CH2CH2OH)3等功能添加剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，特征在于构成储能材料的主要组分由ZnCl2、MgCl2、H2O构成。
3.根据权利要求2所述的储能材料主要组分，其特征在于MgCl2和ZnCl2的比例为质量比2.5～3。
4.根据权利要求1所述的常温储能材料组合物，其特征在于MgCl2为35～40％，ZnCl2为12～14％，H2O为42.5～44.9％。
5.根据权利要求1所述的常温储能材料组合物，其特征在于各功能添加剂的质量比如下：
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210260316.5A CN102746830B (zh) | 2012-07-26 | 2012-07-26 | 一种常温储能材料组合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210260316.5A CN102746830B (zh) | 2012-07-26 | 2012-07-26 | 一种常温储能材料组合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102746830A true CN102746830A (zh) | 2012-10-24 |
| CN102746830B CN102746830B (zh) | 2019-03-05 |
Family
ID=47027331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210260316.5A Active CN102746830B (zh) | 2012-07-26 | 2012-07-26 | 一种常温储能材料组合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102746830B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102876300A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-16 | 北京精新相能科技有限公司 | 一种-33℃储冷材料组合物 |
| JP2019151720A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 東ソー株式会社 | 組成物、製造方法及びその用途 |
| CN116162446A (zh) * | 2023-02-03 | 2023-05-26 | 南京航空航天大学 | 一种基于固废利用的高功率密度低成本钙基储热颗粒及制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1443826A (zh) * | 2002-03-08 | 2003-09-24 | 孟绍东 | 一种化学制冷剂及其使用方法 |
| KR20030097238A (ko) * | 2002-06-20 | 2003-12-31 | 한국생산기술연구원 | 저온 축냉시스템을 위한 잠열재 |
| CN1465648A (zh) * | 2002-06-17 | 2004-01-07 | 中国人民解放军第二军医大学 | 相变储能复合材料及其制备方法 |
-
2012
- 2012-07-26 CN CN201210260316.5A patent/CN102746830B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1443826A (zh) * | 2002-03-08 | 2003-09-24 | 孟绍东 | 一种化学制冷剂及其使用方法 |
| CN1465648A (zh) * | 2002-06-17 | 2004-01-07 | 中国人民解放军第二军医大学 | 相变储能复合材料及其制备方法 |
| KR20030097238A (ko) * | 2002-06-20 | 2003-12-31 | 한국생산기술연구원 | 저온 축냉시스템을 위한 잠열재 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102876300A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-16 | 北京精新相能科技有限公司 | 一种-33℃储冷材料组合物 |
| CN102876300B (zh) * | 2012-10-30 | 2019-02-19 | 北京中集精新相能科技有限公司 | 一种-33℃储冷材料组合物 |
| JP2019151720A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 東ソー株式会社 | 組成物、製造方法及びその用途 |
| JP7176202B2 (ja) | 2018-03-02 | 2022-11-22 | 東ソー株式会社 | 組成物、製造方法及びその用途 |
| CN116162446A (zh) * | 2023-02-03 | 2023-05-26 | 南京航空航天大学 | 一种基于固废利用的高功率密度低成本钙基储热颗粒及制备方法 |
| CN116162446B (zh) * | 2023-02-03 | 2023-12-01 | 南京航空航天大学 | 一种基于固废利用的高功率密度低成本钙基储热颗粒及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102746830B (zh) | 2019-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Preparation and thermal properties of Na2CO3· 10H2O-Na2HPO4· 12H2O eutectic hydrate salt as a novel phase change material for energy storage | |
| CN104419381A (zh) | 相变材料及其制备方法 | |
| EP0034710B1 (en) | Polyphase latent heat storage composition for the storage of heat or cold and its preparation | |
| US10767093B2 (en) | Phase change compositions | |
| CN105219352B (zh) | 一种相变储能复合微胶囊及制备方法 | |
| NO159939B (no) | Varmelagringsmateriale med reversibel flytende/fast-faseforandring og anvendelse derav. | |
| TW201506142A (zh) | 石蠟系潛熱蓄熱材組成物及作爲石蠟系組成物之潛熱蓄熱材之使用 | |
| CN102746829B (zh) | 一种超低温储能材料组合物 | |
| EP3535342A1 (en) | Cold-crystallizing material and method for utilizing cold-crystallization in heat storing | |
| CN102746830A (zh) | 一种常温储能材料组合物 | |
| CN112574716B (zh) | 一种复合相变调节剂及其复合相变储热材料的制备方法和应用 | |
| CN102134473A (zh) | 一种六水氯化钙相变蓄能材料组合物 | |
| CN104479634A (zh) | 一种低温相变储能材料 | |
| CN108467711A (zh) | 一种无机复合相变材料及其制备方法 | |
| CN103205242A (zh) | 一种可用于夜间保温的相变储能材料及制备方法 | |
| CN102766441A (zh) | 一种24℃储能材料组合物 | |
| CN104629692A (zh) | 一种建筑用无机-有机复合相变储能材料的制备方法 | |
| EP3036300B1 (en) | Strontium bromide phase change material | |
| CN102786913A (zh) | 一种58℃储能材料组合物 | |
| WO2017178412A1 (de) | Wärmespeichermedium auf nitratbasis und solarthermische kraftwerksanlage | |
| JP2006131856A (ja) | 潜熱蓄冷熱材組成物 | |
| CN112175582A (zh) | 一种二水合草酸/矾盐共晶物相变材料及其制备方法 | |
| CN115612454A (zh) | 一种二元无机相变储能材料及其制备方法 | |
| RU2790484C1 (ru) | Способ получения теплоаккумулирующего материала на основе тригидрата двойной соли нитратов кальция-калия (варианты) | |
| CN111218258B (zh) | 一种具有滞后性的相变储能材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100070 Beijing city Fengtai District Wanquansi Road No. 16 No. 4 2-503 yuan Applicant after: BEIJING FINE PE CO.,LTD. Address before: 100070 Beijing city Fengtai District Wanquansi Road No. 16 No. 4 2-503 yuan Applicant before: BEIJING JINGXIN XIANGNENG TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Room 201, 2nd Floor, No. 1 Factory Building, Maohua Factory, No. 1, Caida 3rd Street, Nancai Town, Shunyi District, Beijing 101399 Patentee after: Beijing CIMC Cold Cloud Technology Co.,Ltd. Address before: Room 4#2-503, No. 16, Wanquansi North Road, Fengtai District, Beijing 100070 Patentee before: BEIJING FINE PE CO.,LTD. |