CN108251075A - 一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备方法 - Google Patents

一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108251075A
CN108251075A CN201810315559.1A CN201810315559A CN108251075A CN 108251075 A CN108251075 A CN 108251075A CN 201810315559 A CN201810315559 A CN 201810315559A CN 108251075 A CN108251075 A CN 108251075A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
water
energy storage
changing energy
storage material
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.)
Pending
Application number
CN201810315559.1A
Other languages
English (en)
Inventor
王宇琛
张萍
倪洪亮
张晋
王蕊
丁清
丁一清
汤旸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Earring Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Hebei Earring Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Earring Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Hebei Earring Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201810315559.1A priority Critical patent/CN108251075A/zh
Publication of CN108251075A publication Critical patent/CN108251075A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料，涉及无机材料技术领域，所述相变储能材料包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠13％‑17％、六水氯化钙18％‑22％、十水和碳酸钠16％‑20％、氯化钠6％‑10％、七水硫酸镁11％‑15％、珍珠岩11％‑15％、铁粉3％、粉煤灰6％‑10％以及水2％‑4％，其制备方法包括材料混合以及搅拌等步骤，本发明以五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁为相变材料的主要成分，并分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩等作为添加剂，降低了相变材料的过冷度，可在常温下保存，相变潜热高，放热量大。

Description

一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及无机材料技术领域，具体涉及一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料。
背景技术
相变材料，由于其具有较高的潜热，而被用作储能材料。材料在相变过程中释放的热量，用来加热保温时，可作为储热材料使用；材料在相变过程中吸收热量，用来降温时，可作为储冷材料使用。相变材料广泛应用于航天、建筑、医疗保健等领域。无机水合盐相变材料具有高的相变潜热，这类材料的相变潜热大都大于200kJ/kg，相变温度分布在0～100℃之间，是中低温相变材料最常使用的一类。
对于相变材料，相变点有两个，一个是凝固点，一个是熔点。相变温度是一个发生相变的温度范围，最低点是完全凝固所需要的温度，最高点是完全熔化所需的温度。相变材料可用于建筑节能领域。其可利用太阳能、季节温差、昼夜温差等可再生资源，有效降低建筑物室内的温度波动，降低室温控制设备的使用时间，从而降低能源支出，使室内环境更加舒适。使用相变材料的建筑，还可以利用低峰电力，减少能源消耗，缓解用电紧张。例如冬季可以在用电低谷时，将相变材料加热，实现热能的存储，然后在用电高峰期将热能释放出来，维持室内的温度；在夏季用电低谷时，将相变材料降温，在用电高峰时吸收室内热量，降低室温。现在将相变材料用于建筑节能领域的方法主要是将相变材料与混凝土、石膏板、涂料等混合，制成相变建材。而目前研究较多的有机相变材料，具有易燃性，虽然经过阻燃处理，但仍可能成为火灾的隐患。无机水合盐相变材料具有不可燃性，但过冷度和循环性能比较差。
现有技术中，公开号为CN102660231A的中国发明专利公开了一种无机相变材料及其制备方法，该无机相变材料包括增稠剂和保水剂中的至少一种、主热剂、成核剂、pH调节剂、导热剂和水，所述的主热剂为十水硫酸钠和十二水磷酸氢二钠的共晶盐。其制备方法为：将主热剂加入水中，并在40～45℃水浴中搅拌至完全熔化后，加入成核剂、pH调节剂、导热剂，经充分搅拌使成核剂和pH调节剂完全溶解、导热剂均匀分散，然后，加入增稠剂或保水剂中的至少一种，经搅拌使增稠剂均匀分散、保水剂完全膨胀，即得到无机相变材料。该种相变材料，不可燃、无毒，相变温度在21～27℃，相变潜热达214kJ/kg，循环凝固-熔化1000周后性能无衰减。该无机相变材料的制备方法工艺复杂，该无机相变材料的成本较高。
中国专利公开号为CN101294064公开了一种无机相变材料及其制备方法、用途和试剂盒，该无机相变材料包括保水剂、导热剂、Na2SO4饱和溶液、Na2HPO4·12H2O，其中，各组分的质量百分含量分别为：保水剂：0.99％～3.83％，导热剂：0.32％～0.97％，Na2SO4饱和溶液：48.73％～87.72％，Na2HPO4·12H2O：18.99％～48.73％。该制备方法用于制备该无机相变材料。该无机相变材料能够用于放热。该试剂盒包括该无机相变材料、外包装，无机相变材料容置于由外包装提供的容置空间内，外包装由导热材质制成。该无机相变材料不会产生过冷现象及相分离现象，但是该种相变材料的相变潜热较低，有待提高。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种工艺简单、稳定，产品质量优的设施农业控温用新型无机常温相变储能材料。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料，所述相变储能材料包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠13％-17％、六水氯化钙18％-22％、十水和碳酸钠16％-20％、氯化钠6％-10％、七水硫酸镁11％-15％、珍珠岩11％-15％、铁粉3％、粉煤灰6％-10％以及水2％-4％。
一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料的制备方法，具体方法如下：
(1)按配比取五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁进行物理混合；
(2)混合均匀后置于容器内进行60-70℃恒温水浴加热，加热过程中每间隔8-12min利用搅拌棒进行一次搅拌，利于材料融化，直至所有晶体全部融化；
(3)接着向步骤(2)中制得的材料中分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩，并搅拌均匀，然后将超声波震动棒置入材料内，超声波震荡15-20min。
优选的，所述相变储能材料具体包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠15％、六水氯化钙20％、十水和碳酸钠18％、氯化钠8％、七水硫酸镁12％、珍珠岩12％、铁粉3％、粉煤灰8％以及水4％。
优选的，所述步骤(2)中水浴加热的温度具体设置为68℃。
优选的，所述步骤(2)中每间隔10min搅拌一次。
优选的，所述步骤(3)中超声波震荡的时间具体为18min。
本发明的有益效果：
(1)本发明以五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁为相变材料的主要成分，并分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩等作为添加剂，降低了相变材料的过冷度，可在常温下保存。
(2)本发明无机相变材料的相变范围为28-32℃，熔化潜热不低于242k/kg，在经历1100次熔化凝固循环后，相变材料的熔化潜热几乎无衰减。
(3)本发明的相变材料无毒，不可燃，特别适用于农业控温领域的使用，同时，本发明的工艺简单，易操作，适合现代化的工业生产，可进行大批量生产。
附图说明
图1为本发明的制备流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
如图1所示，一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料的制备方法，具体方法如下：
(1)按配比取五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁进行物理混合；
(2)混合均匀后置于容器内进行60℃恒温水浴加热，加热过程中每间隔12min利用搅拌棒进行一次搅拌，利于材料融化，直至所有晶体全部融化；
(3)接着向步骤(2)中制得的材料中分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩，并搅拌均匀，然后将超声波震动棒置入材料内，超声波震荡20min。
在本实施例中，所述相变储能材料包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠13％、六水氯化钙18％、十水和碳酸钠20％、氯化钠10％、七水硫酸镁15％、珍珠岩11％、铁粉3％、粉煤灰6％以及水4％。
实施例2
如图1所示，一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料的制备方法，具体方法如下：
(1)按配比取五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁进行物理混合；
(2)混合均匀后置于容器内进行68℃恒温水浴加热，加热过程中每间隔10min利用搅拌棒进行一次搅拌，利于材料融化，直至所有晶体全部融化；
(3)接着向步骤(2)中制得的材料中分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩，并搅拌均匀，然后将超声波震动棒置入材料内，超声波震荡16min。
在本实施例中，所述相变储能材料具体包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠15％、六水氯化钙20％、十水和碳酸钠18％、氯化钠8％、七水硫酸镁12％、珍珠岩12％、铁粉3％、粉煤灰8％以及水4％。
实施例3
如图1所示，一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料的制备方法，具体方法如下：
(1)按配比取五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁进行物理混合；
(2)混合均匀后置于容器内进行65℃恒温水浴加热，加热过程中每间隔9min利用搅拌棒进行一次搅拌，利于材料融化，直至所有晶体全部融化；
(3)接着向步骤(2)中制得的材料中分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩，并搅拌均匀，然后将超声波震动棒置入材料内，超声波震荡18min。
在本实施例中，所述相变储能材料包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠13％、六水氯化钙22％、十水和碳酸钠16％、氯化钠6％、七水硫酸镁15％、珍珠岩13％、铁粉3％、粉煤灰10％以及水4％。
实施例4
如图1所示，一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料的制备方法，具体方法如下：
(1)按配比取五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁进行物理混合；
(2)混合均匀后置于容器内进行70℃恒温水浴加热，加热过程中每间隔8min利用搅拌棒进行一次搅拌，利于材料融化，直至所有晶体全部融化；
(3)接着向步骤(2)中制得的材料中分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩，并搅拌均匀，然后将超声波震动棒置入材料内，超声波震荡15min。
在本实施例中，所述相变储能材料包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠17％、六水氯化钙22％、十水和碳酸钠20％、氯化钠6％、七水硫酸镁11％、珍珠岩11％、铁粉3％、粉煤灰6％以及水4％。
取上述实施例制备的相变材料进行测试，结果如下：
序号 相变温度/℃ DSC测试放热量/KJ/kg
实施例1 28.5 242
实施例2 32.0 248
实施例3 29.2 243
实施例4 29.8 248
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料，其特征在于，所述相变储能材料包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠13％-17％、六水氯化钙18％-22％、十水和碳酸钠16％-20％、氯化钠6％-10％、七水硫酸镁11％-15％、珍珠岩11％-15％、铁粉3％、粉煤灰6％-10％以及水2％-4％。
2.一种根据权利要求1所述的相变储能材料的制备方法，其特征在于，具体方法如下：
(1)按配比取五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁进行物理混合；
(2)混合均匀后置于容器内进行60-70℃恒温水浴加热，加热过程中每间隔8-12min利用搅拌棒进行一次搅拌，利于材料融化，直至所有晶体全部融化；
(3)接着向步骤(2)中制得的材料中分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩，并搅拌均匀，然后将超声波震动棒置入材料内，超声波震荡15-20min。
3.根据权利要求2所述的一种相变储能材料的制备方法，其特征在于，所述相变储能材料具体包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠15％、六水氯化钙20％、十水和碳酸钠18％、氯化钠8％、七水硫酸镁12％、珍珠岩12％、铁粉3％、粉煤灰8％以及水4％。
4.根据权利要求2所述的一种相变储能材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中水浴加热的温度具体设置为68℃。
5.根据权利要求2所述的一种相变储能材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中每间隔10min搅拌一次。
6.根据权利要求2所述的一种相变储能材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中超声波震荡的时间具体为18min。
CN201810315559.1A 2018-04-10 2018-04-10 一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备方法 Pending CN108251075A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810315559.1A CN108251075A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810315559.1A CN108251075A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108251075A true CN108251075A (zh) 2018-07-06

Family

ID=62748033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810315559.1A Pending CN108251075A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108251075A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109337654A (zh) * 2018-11-23 2019-02-15 辽宁科技学院 一种粉煤灰复合相变储能材料及其制备方法
CN114958309A (zh) * 2022-05-13 2022-08-30 广州中健云康网络科技有限公司 一种相变温度18～20℃相变材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102827588A (zh) * 2012-09-19 2012-12-19 杨宁 一种节能控温相变材料
CN104479634A (zh) * 2014-12-18 2015-04-01 青海大学 一种低温相变储能材料
CN106543974A (zh) * 2016-11-10 2017-03-29 桂林电子科技大学 一种复合定形相变材料及制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102827588A (zh) * 2012-09-19 2012-12-19 杨宁 一种节能控温相变材料
CN104479634A (zh) * 2014-12-18 2015-04-01 青海大学 一种低温相变储能材料
CN106543974A (zh) * 2016-11-10 2017-03-29 桂林电子科技大学 一种复合定形相变材料及制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109337654A (zh) * 2018-11-23 2019-02-15 辽宁科技学院 一种粉煤灰复合相变储能材料及其制备方法
CN109337654B (zh) * 2018-11-23 2021-03-16 辽宁科技学院 一种粉煤灰复合相变储能材料及其制备方法
CN114958309A (zh) * 2022-05-13 2022-08-30 广州中健云康网络科技有限公司 一种相变温度18～20℃相变材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102660231B (zh) 一种无机相变材料及其制备方法
CN103570311B (zh) 一种石蜡/膨胀珍珠岩相变保温砂浆的制备方法
CN102604599A (zh) 一种无机相变储能材料
CN104087254A (zh) 一种高导热无机相变储能材料
CN103666381A (zh) 一种相变储能材料
CN102173664A (zh) 一种石墨-石蜡复合相变储能混凝土及其制备方法
CN106701034A (zh) 一种固体复合相变储热材料及其制备方法
CN108485611A (zh) 一种相变蓄热材料及其制备方法
CN102746828A (zh) 一种低温相变蓄热材料及其制备方法
CN103059818A (zh) 一种相变储能材料的制备方法
CN102268244A (zh) 一种低温无机共晶盐相变材料的制备方法
CN108251075A (zh) 一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备方法
CN107523272B (zh) 一种高导热二元低共融水合盐相变材料及其制备方法
CN106318330A (zh) 一种相变储能材料的制备方法和相变储能材料
CN109233752A (zh) 一种无机水合盐复合相变储热材料及其制备方法
CN101096298A (zh) 有机相变复合膨胀珍珠岩及其制备方法
CN104629692A (zh) 一种建筑用无机-有机复合相变储能材料的制备方法
CN102925115A (zh) 一种应用于空调冷却水系统的相变储能材料
CN106893562A (zh) 一种复合相变储能材料及制备方法
CN101974313B (zh) 相变蓄热材料及其制造方法
CN102492398B (zh) 一种高性能室温钙基组合物相变储能材料的制备方法
CN102757766A (zh) 一种低温相变蓄热材料及其制备方法
CN102757768A (zh) 一种低温相变蓄热材料及其制备方法
CN103374336A (zh) 一种相变温度为26℃的无机相变材料(pcm-26)
CN105623621A (zh) 无机相变材料及其制备方法、用途和试剂盒

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180706

RJ01 Rejection of invention patent application after publication