CN102827581A

CN102827581A - 一种相变温度为38℃的无机相变材料(pcm-38)

Info

Publication number: CN102827581A
Application number: CN2011101635573A
Authority: CN
Inventors: 杨玉生
Original assignee: BEIJING ZRS NEW ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: BEIJING ZRS NEW ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2012-12-19

Abstract

本发明涉及一种无机相变恒温材料，含有质量比26％的六水氯化钙、22％的六水氯化锶、8％的马来酸酐、8％的甲酸钠、9％的氯化钠、2％的过硫酸钾和25％的水。本发明所提供的相变材料相变温度在38℃，过冷度为0.5℃，相变潜热为214KJ/KG，相变过程可逆，可循环使用次数为10000次以上，原材料均为规模生产，无毒无腐蚀，易于推广。此相变材料在常温时为无色透明雪化状晶体，便于各储能领域开发利用。

Description

一种相变温度为38℃的无机相变材料(PCM-38)

技术领域：

本发明涉及一种无机相变恒温材料及其制备方法，特别设计一种相变温度在38℃的相变材料。

背景技术：

在食品保温、电炉、电暖气、化工、物流、医疗应用、军事、电子等众多行业中，普遍利用加热装置来对环境或储藏需要的特定温度进行恒温。加热装置停电时，因而温度下降的快、无法维持最佳的环境温度。在无相变恒温材料的恒温系统中，提供恒温环境时，加热装置工作启动频繁，因而降低了其使用寿命，耗电量多。

相变恒温材料即潜热蓄能材料，是相变恒温系统中存储能量的功能材料。在夜间用电低谷期利用“物质潜热”将热能储存在相变恒温材料中，在白天用电高峰时将热量释放出来，温度低时将热量释放出来从而满足环境或生活、生产所需要温度。这样的制热系统，大部分时间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“错峰用冷、移峰填谷”，有利于缓解能量双方供求矛盾。

在无机相变恒温材料的恒温系统中，提供恒温环境时，加热装置工作启动频繁，因而降低了其使用寿命，耗电量多。停电后环境温度骤变，无法维持所需的温度，给生产、生活造成一定的影响。在使用无机相变恒温材料的加制热系统中，利用无机相变恒温材料储存热量，加热装置停止运行后，无机相变恒温材料释放热量维持所需环境温度，从而减少制热系统的启动的次数，延长设备使用寿命。在停电时或无源保温系统中仍可维持所需的环境温度。

目前国内外对相变蓄热材料的研究还比较少，但在食品保温、电炉、电暖气、化工、物流、医疗应用、军事、电子等众多行业，对保温材料有着巨大的需求。因此研究相变恒温保温材料，研制出相变温度为38℃，相变潜热大，过冷度小，无相分离、性能稳定的新型、相变恒温材料，显得尤为重要。

本发明所提供的相变材料性能稳定，相变温度在38℃，过冷度为0.5℃，相变潜热为214KJ/KG，相变过程可逆，可循环使用次数为10000次以上，原材料均为规模生产，无毒无腐蚀，易于推广。此相变材料在常温时为结晶雪花状，便于各储能领域开发利用。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种由无机盐类物质合成，性能稳定，相变潜热大，无毒无腐蚀，易塑性好的无机相变恒温材料。

本发明的无机相变恒温材料，按重量百分比由以下组成：

具体的制备方法：

1、在45～80℃条件下在配置皿中将总配置量为8％的甲酸钠与总配置量为10％水配成水溶液；

2、将总配置量为22％的六水氯化锶加入到步骤1的水溶液中，混合均匀，制成混合溶液；

3、向步骤2的混合溶液中加入总配置量为8％的马来酸酐，再加总配置比例为5％的水，搅拌均匀，加热1小时，温度保持在60℃左右让其充分反应。

4、将总配置量为9％的氯化钠放到总配置量为5％水中，混合均匀，制成混合溶液；

5、向步骤4的混合溶液中总配置量为2％过硫酸钾，搅拌均匀；

6、将步骤3的溶液与步骤5中溶液进行搅拌均匀；

7、向步骤6的混合溶液里加入总配置量为26％六水氯化钙，在60～70℃、常压条件下反应0.5～1.5小时。

8、将步骤7制备的高分子材料中加入剩余总配置比例为5％的水，搅拌均匀，放置10～15分钟即可。

9、最终化学成份“无机相变液体高分子材料”

附图一本发明的制备工艺流程图

A为26％的六水氯化钙

B为22％的六水氯化锶

C为8％马来酸酐

D为8％的甲酸钠

E为9％的氯化钠

F为2％羟过硫酸钾

G为10％的水

H为5％的水

I为5％的水

J为5％的水

K为步骤一产生的水溶液

L为步骤二产生的混合溶液

M为步骤三产生的混合溶液

N为步骤四产生的混合溶液

O为步骤五产生的混合溶液

P为步骤六产生的混合溶液

Q为步骤七产生的混合溶液

R为本发明相变恒温材料

1在45～80℃条件下混合

2搅拌加热1小时，温度保持在60℃左右

3在60～70℃、常压条件下反应0.5～1.5小时

4搅拌均匀，放置10～15分钟

本发明的无机相变材料产品规格为

密度：	1.34g/cm³(25℃)
		相变点：	38℃
潜热：	214kJ/kg
		导热系数：	0.55W/m.k
过冷度：	0.5℃
		使用次数	10000此次以上

本发明的无机相变材料重新融化的温度与时间的关系

重新融化是使相变材料的再融化以便开始另一个能量吸收-释放循环。

本无机相变恒温材料在高于38℃开始融化吸热，当38.5℃时，融化时间为4.5小时，随着温度的升高，融化时间也相应缩短，41℃时融化时间为3小时，44℃时凝结时间为2 小时，46℃时凝结时间为1.5小时，49℃时凝结时间为1小时。

结果表明：重新融化吸热的时间随着温度的变大而迅速减少。

附图二为本发明的无机相变材料重新融化的温度与时间的关系

本发明的无机相变材料控制温度与时间的关系

相变材料控制温度能力与时间成反比，随着时间的增加，相变材料释放的热量开始减小，环境温度低于38℃时开始释放热量，并可保持温度时间为12小时，然后才会逐渐升温，直至相变材料完全凝结热量释放完毕。

附图三为相变材料控制温度时间曲线。

Claims

一种相变温度为38℃的无机相变材料(PCM-38)

1.本发明涉及一种由无机盐类物质合成，性能稳定，相变潜热大，无毒无腐蚀，易塑性好的无机相变恒温材料。

本发明的无机相变恒温材料，按重量百分比由以下组成：
2.按照权利要求1所述的无机相变恒温材料其特征是：所使用的材料都为无机物。
3.根据权利要求1或2所述的无机相变恒温材料其特征是：相变温度在38℃，过冷度为0.5℃，相变潜热为214KJ/KG，相变过程可逆，可循环使用次数为10000次以上。