CN1280164A - 一种相变贮热节能新材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种相变贮热节能用新材料,本发明提供出相变温度在80—90℃之间的高密度相变贮热节能新材料的组成配方和技术要求。该材料具有贮热节能性能优良,与常规热水贮能相比,具有供热质量高,损失小、效率高、节能显著的特点,且原材料来源广泛、价格低廉、无毒无污染、配制容易、使用方便。
Description
本发明涉及一种相变贮热节能新材料，属应用材料技术领域。
众所周知，利用相变潜热贮热与一般显热贮热相比有贮热密度大、贮热容器体积小、吸热效率高及放热温度稳定等优点。随着经济建设的高速发展，对保护环境、节约资源的要求也愈来愈高。因此，近年来国内外对相变贮热节能技术引起了广泛的兴趣。对相变贮热节能材料的发展更是特别关注。目前已报导的有关相变贮热材料，大都是适用于较低温(60℃以下)的贮热材料，如适合太阳能贮热或建筑贮热增温材料等。而对于较高温(80℃～90℃)的适用电锅炉、电热水器等的相变贮热材料，则存在潜热小，过冷度大、结晶速度太慢，或是长期使用时化学性能不稳定，或是有毒、有腐蚀、有污染、易燃或成本太高等缺点，不适于发展成环保型相变贮热节能产品材料。
本发明的目的在于克服上述缺点，在选取合适的主相变材料的基础上，再配合适量的辅助的成核剂、增稠剂、防蚀剂、稳定剂等，使其具有相变温度合适(80～90℃之间)、稳定、相变潜热量大、相变前后的体积变化小、结晶速度快、长期使用化学性能稳定、污染小、对人体无害，对使用容器腐蚀甚微等特点。
本发明的具体的不同配方如下表所列：
贮热节能新材料配方表
| 配方型号 | 相变温度 | 原料组成 | 重量％ |
| BE-2 | 80℃±1℃ | 铵矾[NH4Al(SO4)2·18H2O]碳粉、铁红、氧化钙活性白土 | 96±12±11 |
| BE-3 | 91±1℃ | 氯化镁[MgCl2·6H2O]硝酸镁[Mg(NO3)2·6H2O]氢氧化钡[Ba(OH)2] | 78±122±10．1 |
| BE-4 | 88±1℃ | 硝酸镁[Mg(NO3)2·6H2O]硫酸钡[BaSO4]硫酸锰[MnSO4]氯化铁[FeCl3]氧化镁[MgO] | 98±11±0．20．5±0．10．2±0．10．5±0．1 |
按照表中所列配方把各种原料按比例配合，搅拌均匀，熔融后封置于合适的容器即可。容器的材料对相变材料应是无腐蚀性的。容器的形状可以是立方体、圆柱体。
本发明的相变贮热节能材料其优点及效果是：经过上千次的贮热放热循环实验证明，其相变温度适宜用于80～95℃之间的温区，相变性能稳定，相变热值在140KJ／kg以上。用料来源广泛、成本低廉、节能效果显著，对人体健康与环境无害。该材料特别适用于相变贮热节能锅炉、热水器等。
下面举两个实施例：
实施例1、一种BE-4型相变贮热节能新材料，由硝酸镁、硫酸钡、氯化铁和氧化镁组成，其组分(重量百分比)依次为97、1、0．5、1、0．5，将相变材料封装入金属炉体中，炉体设为圆桶形，在炉体内的相变材料中均匀地插入若干根热管，热管下端连结电加热器或电加热水箱，热管的上端与循环热水相连。当通电加热时，热管加热相变材料，使之熔化为液态，吸热贮热。放热过程是使液态的相变材料通过热管将热量放入上端的循环热水中，使相变材料结晶固化。由于相变过程基本上是一个等温过程，因此，可应用的循环热水出口温度是稳定的，这就提高了电锅炉的供热质量。由于本发明相变材料的贮热密度(单位体积的贮热量)比常规热水的贮热密度大(3．5倍)，因此在相同贮热量的情况下，相变贮热锅炉的体积比常规热水贮热锅炉要小很多，相应地表面散失的热量也要小得多(近1．3倍)。相变贮热锅炉与常规热水贮热锅炉相比，前者损耗小、效率高、节能显著。将此材料用于电加热锅炉，可使之在电低谷时供电贮热，在用电高峰时停电放热，降低用电峰谷差而提高电力系统的经济效益，并降低能源消耗，同时还可利用峰谷用电的差价，节约用户电费。
实施例2、一种BE-3型相变贮热节能新材料，由氯化镁、硝酸镁、氢氧化钡组成，其组分(重量百分比)依次为77．9、22、0．1。在贮热节能热水器中应用此材料。用高分子材料制成若干个直径约4cm的成圆柱型容器。容器内充封BE-3相变贮热材料，将充满相变贮热材料的圆柱体放入加热水箱中，加热时，相变材料吸热贮能，熔化成液态；放热时，相变贮热材料结晶固化放出潜热，即可提供温度稳定的热水。由于BE-3型相变贮热材料的贮热密度比热水约高3．5倍，与一般常规热水器相比，它有体积小，因而表面热损失小、效率高、省电、出水温度稳定，可以在停电下提供热水，使用安全、方便。
Claims (2)
1、一种相变贮热节能用新材料，包括三个不同的组成配方，对应于不同的相变温度，组成不同的新型相变贮热节能材料：不同型号的具体配方如下表所列：
贮热节能新材料配方表
2、如权利要求1所述的贮热节能用新材料，其特征在于各种材料成份应当按表中所列的比例配制、磨细、拌匀；熔融后封入不被腐蚀的容器中应用；每种材料配方都是可单独使用的新型相变贮热节能材料。适用于不同的场所，具有较合适的相交温度(80～90℃)和较高的相变潜热(≥140kJ／kg)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 99109544 CN1280164A (zh) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 一种相变贮热节能新材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 99109544 CN1280164A (zh) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 一种相变贮热节能新材料 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN1280164A true CN1280164A (zh) | 2001-01-17 |
Family
ID=5273968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 99109544 Pending CN1280164A (zh) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 一种相变贮热节能新材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1280164A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101186806B (zh) * | 2007-12-10 | 2010-05-19 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种相变蓄热材料 |
| CN109609098A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-12 | 上海交通大学 | 一种复合相变储热材料及其制备 |
-
1999
- 1999-07-08 CN CN 99109544 patent/CN1280164A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101186806B (zh) * | 2007-12-10 | 2010-05-19 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种相变蓄热材料 |
| CN109609098A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-12 | 上海交通大学 | 一种复合相变储热材料及其制备 |
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