CN109554166A - 一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法 - Google Patents

一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109554166A
CN109554166A CN201811415955.8A CN201811415955A CN109554166A CN 109554166 A CN109554166 A CN 109554166A CN 201811415955 A CN201811415955 A CN 201811415955A CN 109554166 A CN109554166 A CN 109554166A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
hexadecanol
storage material
change
heat
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
CN201811415955.8A
Other languages
English (en)
Inventor
俞海云
吴其辉
刘晓磊
郑翠红
陈钰
王瑾媛
汪吉平
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.)
Anhui University of Technology AHUT
Original Assignee
Anhui University of Technology AHUT
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 Anhui University of Technology AHUT filed Critical Anhui University of Technology AHUT
Priority to CN201811415955.8A priority Critical patent/CN109554166A/zh
Publication of CN109554166A publication Critical patent/CN109554166A/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)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，属于材料技术领域。该方法首先将十六醇熔化，接着通过机械混合法在恒温搅拌的条件下将一定量的调节剂加入十六醇中，一定条件下搅拌一定时间，冷却后即得到改变了相变时传热速度的十六醇相变储热材料。该方法通过对调节剂种类和质量分数的改变，可在53％～137％范围内对十六醇相变储热材料相变时传热速度进行可控调节；在调控十六醇相变储热材料的同时，还很好的保持了原有材料的相变温度点和相变潜热数值，利于工业化应用。本发明调控方法工艺简单，可操作性强，能够应用于实际，在有机相变储能材料应用领域具有广阔的应用前景。

Description

一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法。
背景技术
相变储热材料储存的热能主要以相变潜热的形式存在。相对于以显热储存热能的储能材料来说，相变储能材料具有储能密度大、热量储存和释放时温度稳定、所用装置简单和使用方便且易于管理的优点。目前相变储热材料主要被应用于保温和储能两大领域。当相变储能材料应用于保温领域时，除了要求材料本身潜热较大以外，还要求材料本身具有较小的传热速率以减缓能量传递，这样可以减小材料为了维持环境温度而消耗的热量，从而达到更长效的保温效果或者相同保温效果下所需的相变储能材料更少。而当相变储能材料应用于储能领域时，则要求材料具有较大的传热速率、才可以快速储存和放出热量，同时缩短由相变储能材料向需要加热的物质传递热量的时间，以提高实际工程应用效率。
固液相变储能材料充放热过程主要为潜热吸收或者释放的过程，即物质发生固-液相态变化或者液-固相态变化的全过程。该过程传热速度的快慢不仅仅和固态时的热导率有关，还和液态相变的热导率、对流情况、体系粘度、浸润性和结晶习性等多种性质有关，期中机理十分复杂，还不明确，目前尚未有相关系统研究理论见诸报道。然而目前人们对于有机相变储能材料的研究热多集中于通过向有机相变材料体系中添加高导热物质来提高其固态时的热导率，近似认为当有机相变材料的固态热导率提高后则该材料的传热速度也会正向关联而提高。而对于相变过程中相变材料的传热速度快慢调控几乎未见报道。
可见在实际生产对于同一种相变储能材料来说，如果在生产中能够实现通过简单的方法来调控其传热速度的快慢，则可以使该相变材料即适用于保温领域又能适用于储能领域，从而增加该相变储能材料抵御市场风险的能力，提高其市场接受程度，对于相变储能材料这一新型节能储能材料的应用具有十分明显的推广作用，是推动我国节能环保和热能回收利用发展的新途径之一。
十六醇相变储能材料相变潜热较高、同时物化性能稳定无毒性，因而可以被用作相变储能材料在。对于十六醇相变储能材料的研究，多集中于以十六醇为组分的复合相变储能材料的制备和热性能研究。李志广等人通过将十六醇和一系列脂肪酸复配，得到了多种复合相变材料，并测定了不同比例组分对十六醇/脂肪酸相变材料相变温度和最低共融物潜热的影响。Hairong Li等人以十六醇为核，通过聚苯乙烯交联制备得到了十六醇/聚苯乙烯核壳结构复合相变材料，测定了其相变温度和潜热。上述工作中均未提及如何调控十六醇相变储能材料固-液相变时传热速度。可见目前人们尚未实现对十六醇相变储能材料相变时传热速度的简单调控。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，以期该方法在一定范围内调控十六醇相变储热材料的同时，还很好的保持了原有材料的相变温度点和相变潜热数值，从而利于工业化应用。
为实现上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，具体包括如下步骤：
60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将10～50份的调节剂加入到1000份的液态十六醇中溶解，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇与调节剂固体混合物，即得相变时传热速度发生改变的十六醇复合相变储热材料。
进一步地，所述调节剂为无水乙醇和壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)中的任一种。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、本发明提供的方法在一定范围内调控十六醇相变储热材料的同时，还很好的保持了原有材料的相变温度点和相变潜热数值，利于工业化应用。
2、本发明通过对调节剂种类和质量分数的改变，可在53％～137％范围内对十六醇相变储热材料相变时传热速度进行可控调节。
3、本发明调控方法工艺简单，可操作性强，能够应用于实际，在有机相变储能材料应用领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将50份的无水乙醇加入到1000份的液态十六醇中溶解，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇与无水乙醇固体混合物，即得十六醇复合相变储热材料1。经差示扫描量热仪(型号DSC-500B，上海盈诺，样品质量8mg)分析测试显示，材料1相变潜热196.51J/g，放热时间5.40min，相变时平均传热速度0.291J/min，为纯十六醇的53％。
实施例2
一种调控十六醇相变储热材料相变传热速度的方法，60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将10份的无水乙醇加入到1000份的液态十六醇中溶解，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇与无水乙醇固体混合物，即得十六醇复合相变储热材料2。经差示扫描量热仪(型号DSC-500B，上海盈诺，样品质量8mg)分析测试显示，材料2相变潜热196.88J/g，放热时间3.37min，相变时平均传热速度0.467J/min，为纯十六醇的85％。
实施例3
一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将30份的无水乙醇加入到1000份的液态十六醇中溶解，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇与无水乙醇固体混合物，即得十六醇复合相变储热材料3。经差示扫描量热仪(型号DSC-500B，上海盈诺，样品质量8mg)分析测试显示，材料3相变潜热197.43J/g，放热时间4.65min，相变时平均传热速度0.340J/min，为纯十六醇的62％。
实施例4
一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将10份的NP-10加入到1000份的液态十六醇中溶解，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇与NP-10固体混合物，即得十六醇复合相变储热材料4。经差示扫描量热仪(型号DSC-500B，上海盈诺，样品质量8mg)分析测试显示，材料4相变潜热198.72J/g，放热时间2.50min，相变时平均传热速度0.637J/min，为纯十六醇的116％。
实施例5
一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将30份的NP-10加入到1000份的液态十六醇中溶解，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇与NP-10固体混合物，即得十六醇复合相变储热材料5。经差示扫描量热仪(型号DSC-500B，上海盈诺，样品质量8mg)分析测试显示，材料5相变潜热197.38J/g，放热时间2.28min，相变时平均传热速度0.692J/min，为纯十六醇的126％。
实施例6
一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将50份的NP-10加入到1000份的液态十六醇中溶解，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇与NP-10固体混合物，即得十六醇复合相变储热材料6。经差示扫描量热仪(型号DSC-500B，上海盈诺，样品质量8mg)分析测试显示，材料6相变潜热197.69J/g，放热时间2.10min，相变时平均传热速度0.752J/min，为纯十六醇的137％。
对比实施例1
60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将1000份的十六醇熔化，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇固体，即得十六醇相变储热材料对比样1。经差示扫描量热仪(型号DSC-500B，上海盈诺，样品质量8mg)分析测试显示，对比样1相变潜热199.49kJ/kg，放热时间2.91min，相变时平均传热速度0.549J/min。
从以上结果可以看出，十六醇中加无水乙醇后体系相变时传热速度会下降，下降幅度可通过无水乙醇加入量在53～100％范围内调控，且材料相变潜热加入前后变化不大。十六醇中加NP-10后体系相变时传热速度会上升，上升幅度可通过NP-10加入量在100～137％范围内调控，且材料相变潜热加入前后变化不大。
以上仅以举例方式来详细阐明本发明所述调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种改进。

Claims (1)

1.一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法，其特征在于包括如下步骤：60℃和搅拌条件下，以质量分数计，将10～50份的调节剂加入到1000份的液态十六醇中溶解，冷凝回流条件下充分搅拌30分钟，冷却得到十六醇与调节剂固体混合物，即得相变时传热速度发生改变的十六醇复合相变储热材料；
所述调节剂为无水乙醇或壬基酚聚氧乙烯醚。
CN201811415955.8A 2018-11-23 2018-11-23 一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法 Pending CN109554166A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811415955.8A CN109554166A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811415955.8A CN109554166A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109554166A true CN109554166A (zh) 2019-04-02

Family

ID=65867464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811415955.8A Pending CN109554166A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109554166A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1164254A (zh) * 1994-11-18 1997-11-05 储热生产能源公司 热能储蓄组合物
DE202008000999U1 (de) * 2008-01-23 2008-05-08 Sasol Germany Gmbh Latentwärmespeichermaterial und Verwendung von Paraffinen und Dialkylethern hergestellt aus linearen Alkoholen als Latentwärmespeichermaterial
CN105969316A (zh) * 2016-06-03 2016-09-28 宁海德宝立新材料有限公司 一种用于热敷的相变储热复合材料
CN108504333A (zh) * 2018-04-25 2018-09-07 中山火炬职业技术学院 一种含纳米碳材料复合相变储能材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1164254A (zh) * 1994-11-18 1997-11-05 储热生产能源公司 热能储蓄组合物
DE202008000999U1 (de) * 2008-01-23 2008-05-08 Sasol Germany Gmbh Latentwärmespeichermaterial und Verwendung von Paraffinen und Dialkylethern hergestellt aus linearen Alkoholen als Latentwärmespeichermaterial
CN105969316A (zh) * 2016-06-03 2016-09-28 宁海德宝立新材料有限公司 一种用于热敷的相变储热复合材料
CN108504333A (zh) * 2018-04-25 2018-09-07 中山火炬职业技术学院 一种含纳米碳材料复合相变储能材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103980863B (zh) 一种侧链型液晶聚合物复合定形相变材料及其制备方法
CN102517040B (zh) 蓝相液晶材料配方、蓝相液晶材料及其制作方法
CN104610927B (zh) 低熔点混合熔盐储热传热材料及其制备方法
CN106146520B (zh) 一种高介电常数、低介电损耗低温相变化合物制备方法及其应用
Zhou et al. Preparation and Performance of Capric‐Myristic Acid Binary Eutectic Mixtures for Latent Heat Thermal Energy Storages
Zheng et al. Composite hydrate salt Na2HPO4⊙ 12H2O–Na2SO4⊙ 10H2O and its thermal storage properties
CN108485611A (zh) 一种相变蓄热材料及其制备方法
CN114836176B (zh) 一种定型高导热复合相变材料及其制备方法
CN103666386A (zh) 一种环保无毒蓄冷剂及其制备方法
CN102382605A (zh) 一种反光布水性植株胶及其制作工艺
CN109554166A (zh) 一种调控十六醇相变储热材料相变时传热速度的方法
CN108948604B (zh) 一种γ型聚偏氟乙烯/聚己二酸丁二醇酯复合材料及其制备方法
CN106566479A (zh) 一种棕榈酸甲酯‑硬脂酸甲酯复合相变储能材料及其制备方法
CN103058857A (zh) 一种歧化松香钾皂的制备方法
CN107189764A (zh) 一种相变储能材料的制备方法
CN102838968B (zh) 一种相变温度为40℃的无机相变材料(pcm-40)
CN103409117A (zh) 一种低温相变石蜡的制备方法
CN108504336A (zh) 一种相变储热材料及其制备方法和用途
CN103145929B (zh) 一种泥炭与聚乙二醇接枝的复合相变储能材料及其制备方法
CN107011871A (zh) 一种高导热相变材料
CN106868480B (zh) 一种6Li-D复合靶膜的制备方法
CN104371665B (zh) 一种无柔性间隔基侧链液晶聚合物复合定形相变材料及其制备方法
CN109370537A (zh) 基于三水醋酸钠的相变储热材料、制备方法及保温材料
CN102827582A (zh) 一种相变温度为39℃的无机相变材料(pcm-39)
CN104017547A (zh) 一种服装用储能调温微胶囊相变保温材料及其制备方法

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190402