CN108034409A

CN108034409A - 一种无机相变储能材料

Info

Publication number: CN108034409A
Application number: CN201711276807.8A
Authority: CN
Inventors: 廖运平
Original assignee: Jiaxing Philippine Moss Energy Saving Technology Co Ltd
Current assignee: Jiaxing Philippine Moss Energy Saving Technology Co Ltd
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2018-05-15

Abstract

本发明公开了一种无机相变储能材料，各组成成份为储能主体无机相变材料、成核剂、稳定剂和水，具体百分比含量如下：储能主体相变材料86%‑98.5%，成核剂0.5%‑3%，稳定剂1%‑10%，水0%‑1%。本发明公开一种无机相变储能材料，选取合适的材料主体、稳定剂、成核剂，优化材料配比，稳定剂和成核剂与材料主体有良好的相容性和热稳定性，可以使材料具有很好的流动性有效克服了现有技术容易出现的循环寿命短的问题，单体循环上千次无明显的性能衰减。

Description

一种无机相变储能材料

技术领域

本发明涉及相变储能材料技术领域，具体是一种无机相变储能材料。

背景技术

近年来蓄热储能技术被广泛应用在可再生能源利用和节能降耗领域，储能技术已经成为能源安全和可持续发展的战略性课题。在众多储能的方法中，相变材料的潜热储能方式由于其高潜热高密度和相对恒定的相变温度等特点被广泛应用于建筑节能、太阳能利用、电子设备热设计、工业余热回收、冷链运输等领域。

水合盐类相变材料是比较经济实惠的储能介质，他们都有较大相变潜热和固定的熔点，当温度升高时，结晶水合盐融化吸热，当温度降低时结晶放热。

结晶水合盐与有机类相变材料相比具有导热系数较大，且单位体积蓄热密度高等优点。但是结晶水存在过冷度，相分离及腐蚀性等缺点。为了减少其过冷度和抑制相分离现象的发生，在实际应用中需要添加一定量的成核剂和稳定剂加以改善。

因此需要提供一种无机相变储能材料，既可以减小过冷度，也可以避免相分离，提高使用循环次数，延长使用寿命，这种材料可以为储能领域的发展提供核心材料技术，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无机相变储能材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无机相变储能材料，各组成成份为储能主体无机相变材料、成核剂、稳定剂和水，具体百分比含量如下：储能主体相变材料86%-98 .5%，成核剂0.5%-3%，稳定剂1%-10%，水0%-1%。

作为本发明进一步的方案：所述储能主体相变材料、稳定剂、成核剂、水的质量百分含量为：储能主体相变材料93 .5%，稳定剂3%，成核剂3%，水0 .5%。

作为本发明进一步的方案：所述储能主体相变材料、稳定剂、成核剂、水的质量百分含量为：储能主体材料92 .5%，稳定剂6%，成核剂1%，水0 .5%。

作为本发明进一步的方案：所述储能主体材料、稳定剂、成核剂、水的质量百分含量为：储能主体材料93 .5%，稳定剂3%，成核剂3%，水0.5%。

作为本发明进一步的方案：所述所述储能主体相变材料为结晶水合盐、六水硝酸镁、六水氯化镁、硝酸钠、硝酸钾、氯化钠中的一种或多种。

作为本发明进一步的方案：所述稳定剂为明胶，膨胀石墨、PCM、SAP中的一种或多种组合。

作为本发明进一步的方案：所述成核剂为十二水磷酸氢二钠，硼砂，二水氯化钙，磷酸二氢钾，硫酸镁、硫酸铜、硫酸镍中的一种或多种组合。

作为本发明进一步的方案：相变温度在50℃-65℃。

作为本发明进一步的方案：所述水为除去了呈离子形式杂质后的纯水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）相变温度处于85℃-95℃范围。

（2）循环稳定性强。本发明公开一种无机相变储能材料，选取合适的材料主体、稳定剂、成核剂，优化材料配比，稳定剂和成核剂与材料主体有良好的相容性和热稳定性，可以使材料具有很好的流动性有效克服了现有技术容易出现的循环寿命短的问题，单体循环上千次无明显的性能衰减。

（3）无明显过冷现象。选取合适的成核剂优化材料配比，使本发明的无机相变储能材料的过冷度由无成核剂时的18.5℃降低到1.5℃以内，应用过程中无明显过冷现象。

（4）具有较高的焓值。本发明所述储能材料主体材料选取高相变潜热的无机水合盐，同时选取的稳定剂和成核剂对焓值的影响轻微。具有良好的结晶性、相变潜大、体积储热密度大。

（5）成本低。本发明所述无机相变储能材料，原料价格成本低，来源广，制造成本低。

附图说明

图1是本发明所述材料温度变化曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种无机相变储能材料，各组成成份为储能主体无机相变材料、成核剂、稳定剂和水，具体百分比含量如下：储能主体相变材料86%-98 .5%，成核剂0.5%-3%，稳定剂1%-10%，水0%-1%。

本发明的工作原理是：实验例1：

称取六水氯化镁70g，六水氯化钙30g，膨胀石墨5 .44g，磷酸二氢钾2 .70g，去离子水0.55g置于反应容器内，通过延续式继电器，直接对本发明无机相变储能材料进行蓄热。在反应器中持续搅拌10min，此过程中添加PCM，温度控制在85℃进行融化，至样品混合均匀后得到相变储能材料。经测得无机相变储能材料焓值为530kJ/L，密度达到2 .07g/cm³。

实验例2：

称取六水硝酸镁75g，六水氯化钙25g，硫酸镁3 .13g，置于反应容器内，通过延续式继电器，直接对本发明无机相变储能材料进行蓄热。在反应器中持续搅拌10min，过程中不断加入SPA 1 .04g，温度控制在85℃进行融化，至样品混合均匀后得到相变储能材料。经测得无机相变储能材料焓值为506kJ/L，密度达到1 .98g/cm³。

Claims

1.一种无机相变储能材料，其特征在于，各组成成份为储能主体无机相变材料、成核剂、稳定剂和水，具体百分比含量如下：储能主体相变材料86%-98 .5%，成核剂0.5%-3%，稳定剂1%-10%，水0%-1%。

2.根据权利要求1所述的一种无机相变储能材料，其特征在于，所述储能主体相变材料、稳定剂、成核剂、水的质量百分含量为：储能主体相变材料93 .5%，稳定剂3%，成核剂3%，水0 .5%。

3.根据权利要求1所述的一种无机相变储能材料，其特征在于，所述储能主体相变材料、稳定剂、成核剂、水的质量百分含量为：储能主体材料92 .5%，稳定剂6%，成核剂1%，水0.5%。

4.根据权利要求1所述的一种无机相变储能材料，其特征在于，所述储能主体材料、稳定剂、成核剂、水的质量百分含量为：储能主体材料93 .5%，稳定剂3%，成核剂3%，水0.5%。

5.根据权利要求1所述的一种无机相变储能材料，其特征在于，所述所述储能主体相变材料为结晶水合盐、六水硝酸镁、六水氯化镁、硝酸钠、硝酸钾、氯化钠中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种无机相变储能材料，其特征在于，所述稳定剂为明胶，膨胀石墨、PCM、SAP中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种无机相变储能材料，其特征在于，所述成核剂为十二水磷酸氢二钠，硼砂，二水氯化钙，磷酸二氢钾，硫酸镁、硫酸铜、硫酸镍中的一种或多种组合。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种无机相变储能材料，其特征在于，相变温度在50℃-65℃。

9.根据权利要求1任一所述的一种无机相变储能材料，其特征在于，所述水为除去了呈离子形式杂质后的纯水。