CN109609101A - 一种低温相变储能材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种低温相变储能材料及其制备方法，属于建筑节能领域，包括主体材料，熔点控制剂，增稠剂，成核剂。各成分质量百分比为主体材料75%‑80%，熔点控制剂15~20%，增稠剂2.5~9%，成核剂1%~2%。经实验测试，实现了相变材料过冷度的控制，通过助剂体系，提升了材料的稳定性，可应用于空调制冷系统的储冷及热泵系统中间环节储能，也可应用于建筑维护结构的被动式节能。

Description

一种低温相变储能材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及储能材料领域，更具体地说，涉及一种低温相变储能材料及其制备方法。
背景技术
相比电化学储能，相变储能技术在清洁能源利用，可再生能源消纳及节能降耗领域应用前景广泛，已成为可持续发展的战略性壳体。在20~30℃温度区间，多应用于光伏及建筑利用，有机类材料一般储热焓值较低，无机水合盐相变材料相较其具有较高储能密度，但在实际过程中遇到的主要问题之一就是过冷，且容易出现相分离现象。
发明内容
为完成上述目的，及克服现有技术的不足，本发明提供性能稳定、过冷度小、重复性好且成本低廉、易于实施的一种低温相变储能材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种低温相变储能材料及其制备方法，包括主体材料，熔点控制剂，增稠剂，成核剂；各成分质量百分比为主体材料75%-80%，熔点控制剂15~20%，增稠剂2.5~9%，成核剂1%~2%。
优选地，所述的主体材料采用十水合硫酸钠60~85份。
优选地，所述的熔点控制剂采用氯化钠2~10份、氯化钾2~10份、硫酸铵5~15份。
优选地，所述的增稠剂采用羧甲基纤维素钠（CMC）2~5份,亲水性凝胶2~5份。
优选地，所述的成核剂采用硼砂2~5份。
优选地，所述相变储能材料相变温度在23~25℃，相变潜热值在183.0~192.6kJ/kg。
同时本发明提供一种低温相变储能材料的制备方法，步骤为。
(1) 将主体材料十水硫酸钠、氯化钠、氯化钾，硫酸铵及辅料按比例混合，得到混合材料。
(2) 将混合相变材料在65~70℃温度下加热至完全融化，融化过程中，均匀搅拌，得到混合均匀的相变储能材料。
本发明同现有技术相比，具有如下优势。
（1）通过共融复合，以及添加增稠剂等办法提高Na2SO4•10H2O体系相变蓄热材料的导热性，有效降低相变蓄热材料的过冷度，拓宽使用范围，提高使用稳定性。
（2）不添加额外的高分子类增稠剂，使得整体材料热焓值变化小，热稳定性增强。
（3）针对相变温度为23℃~25℃，适用于空调制冷及多热泵复合系统中。
（4）本发明涉及的原材料来源丰富、且无毒无腐蚀，制备简单，易于封装。
具体实施方式
为进一步说明本发明，结合以下实施例具体说明。
实施例1。
十水合硫酸钠3500g，氯化钠300g,氯化钾300g，硫酸铵150g，羧甲基纤维素钠020g，硼砂200g，亲水性凝胶300g，蒸馏水40g。测得相变温度点23.2~23.5℃，焓值为183.0kJ/kg。
实施例2。
十水合硫酸钠4250g，氯化钠400g,氯化钾400g，硫酸铵150g，羧甲基纤维素钠100g，硼砂200g，亲水性凝胶300g，蒸馏水200g。测得相变温度点26.8~27.3℃，焓值为189.5kJ/kg。
实施例3。
十水合硫酸钠4350g，氯化钠250g,氯化钾250g，硫酸铵150g，羧甲基纤维素钠200g，硼砂225g，亲水性凝胶300g，蒸馏水250g。测得相变温度点28.5~28.8℃，焓值为192.6kJ/kg。
本发明不受上述实施方式的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化、均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低温相变储能材料及其制备方法，其特征在于：包括主体材料，熔点控制剂，增稠剂，成核剂；各成分质量百分比为主体材料75%-80%，熔点控制剂15~20%，增稠剂2.5~9%，成核剂1%~2%。
2.根据权利要求1所述的一种低温相变储能材料及其制备方法，其特征在于：所述的主体材料采用十水合硫酸钠60~85份。
3.根据权利要求1所述的一种低温相变储能材料及其制备方法，其特征在于：所述的熔点控制剂采用氯化钠2~10份、氯化钾2~10份、硫酸铵5~15份。
4.根据权利要求1所述的一种低温相变储能材料及其制备方法，其特征在于：所述的增稠剂采用羧甲基纤维素钠2~5份,亲水性凝胶2~5份。
5.根据权利要求1所述的一种低温相变储能材料及其制备方法，其特征在于：所述的成核剂采用硼砂2~5份。
6.根据权利要求 2~5 任意权利要求所述的一种低温相变储能材料，其特征在于：所述相变储能材料相变温度在23~25℃，相变潜热值在183.0~192.6kJ/kg。
7.一种低温相变储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将主体材料十水硫酸钠、氯化钠、氯化钾，硫酸铵及辅料按比例混合，得到混合材料；步骤二：将混合相变材料在65~70℃温度下加热至完全融化，融化过程中，均匀搅拌，得到混合均匀的相变储能材料。
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