IT202000006259A1 - Miscela inerte e suo uso come materiale a cambiamento di fase per applicazioni ad alta temperatura - Google Patents

Miscela inerte e suo uso come materiale a cambiamento di fase per applicazioni ad alta temperatura Download PDF

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IT202000006259A1
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IT102020000006259A
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Mariacristina ROSSO
Francesco Negrisolo
Luciano Groppalli
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Groppalli S R L
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    • 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
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Description

Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo:
?MISCELA INERTE E SUO USO COME MATERIALE A CAMBIAMENTO DI FASE PER APPLICAZIONI AD ALTA TEMPERATURA?
DESCRIZIONE
CAMPO DELL?INVENZIONE
Le tecnologie di accumulo di energia termica consentono di immagazzinare energia proveniente da una fonte esterna (ad esempio energia solare, ma anche energia termica residua di un processo produttivo) cos? da poter poi utilizzare la stessa, anche quando la fonte medesima non ? disponibile, sia per la generazione di energia elettrica o semplicemente come mezzo riscaldante o raffreddante.
Negli ultimi anni sono stati proposti diversi dispositivi che possono accumulare energia mediante processi di scambio termico.
L?invenzione concerne una miscela inerte e il suo utilizzo per l?accumulo di energia termica.
STATO DELLA TECNICA
Le tecnologie di accumulo di energia termica rispondono all?esigenza di consentire l?immagazzinamento di energia proveniente da una fonte termica esterna cos? da poter poi utilizzare la stessa, sia in processi di conversione in energia elettrica o in processi termici come mezzo riscaldante o raffreddante, anche quando la fonte esterna non ? disponibile.
Dette tecnologie sono, ad esempio, utilizzate negli impianti termici solari per accumulare energia termica dalla radiazione solare e rappresentano ad oggi uno dei sistemi con cui si cerca di ridurre la dipendenza energetica della nostra societ? da risorse non rinnovabili tradizionali, quali ad esempio i combustibili fossili.
Negli ultimi anni sono stati proposti diversi sistemi per accumulare energia termica. In generale, la strategia utilizzata si basa sull'utilizzo di un mezzo di accumulo che immagazzina l'energia termica acquisita durante le ore di disponibilit? della fonte esterna per poi rendere detta energia disponibile durante le ore in cui la fonte stessa non ? pi? in grado di fornirla.
Tra i principali sistemi di accumulo di energia termica, vi sono quelli che immagazzinano energia termica mediante il riscaldamento o il raffreddamento di un materiale di accumulo dal quale, successivamente, l?energia accumulata pu? essere riottenuta mediante scambio termico, allo scopo di riscaldare o raffreddare oppure per produrre energia elettrica.
Tra i materiali di accumulo di energia termica pi? studiati e utilizzati negli ultimi anni, vi sono i materiali a cambiamento di fase (?Phase Change Materials?, PCM), che utilizzano un processo di cambiamento di fase del materiale per accumulare energia termica. Il cambiamento di fase avviene in intervalli di temperatura e pressione ben definiti e diversi per le diverse tipologie di materiali. Nella pratica, si scelgono dei PCM che presentano il cambiamento di fase in corrispondenza di intervalli di temperatura adeguati all?applicazione di interesse.
I materiali a cambiamento di fase attualmente pi? studiati sono generalmente riconducibili a cinque distinte categorie: quella dei materiali paraffinici, quella degli acidi grassi ed esteri, quella dei sali idrati, quella delle miscele eutettiche di sali e quella dei polioli.
Rispetto ai materiali che accumulano energia termica in assenza di transizione di fase e quindi con aumento di temperatura, (?energia sensibile?), i materiali a cambiamento di fase presentano il vantaggio di consentire, a parit? di volume utilizzato, l?accumulo di una quantit? di energia termica generalmente maggiore, nonch? la possibilit? di rendere detta energia disponibile a ben definiti valori di temperatura, in condizioni sostanzialmente isoterme, rendendo pertanto pi? efficienti i sistemi di riutilizzo di detta energia.
D?altro canto, i materiali a cambiamento di fase attualmente noti del tipo sopra richiamato possono presentare alcuni limiti tecnologici e funzionali. In particolare, i materiali a cambiamento di fase paraffinici presentano generalmente una bassa conducibilit? termica e, pertanto, in alcuni impieghi ? necessario ricorrere ad aggiunte e/o soluzioni che possono ridurne l?efficienza e fare aumentare i costi di utilizzo. Essi inoltre presentano una cinetica di cristallizzazione lenta e una moderata infiammabilit?. I Sali idrati, invece, presentano una conducibilit? termica generalmente pi? elevata dei materiali paraffinici ed elevate energie di transizione di fase, ma presentano lo svantaggio di risultare in molti casi chimicamente aggressivi verso le componenti metalliche dei dispositivi in cui sono utilizzati ed essere poco stabili gi? dopo pochi cicli di utilizzo a causa dell?instaurarsi di fenomeni di segregazione di fase, imponendo l?aggiunta di additivi che, tuttavia, possono ridurre la capacit? di immagazzinamento dell?energia del materiale.
I materiali a cambiamento di fase a base di acidi grassi ed esteri, invece, presentano anch?essi un?elevata energia di fusione ma una conducibilit? termica generalmente bassa e sono instabili alle alte temperature e moderatamente infiammabili e corrosivi.
Le miscele eutettiche di sali presentano la transizione di fase a temperature superiori rispetto a quelle previste dal materiale del presente brevetto e non utilizzabili nelle applicazioni previste.
Infine, i polioli presentano una elevata capacit? termica ma possono essere soggetti a significativi fenomeni di sottoraffreddamento (?subcooling?), che determinano un discostamento tra la temperatura di cambiamento di fase durante il riscaldamento (in cui il materiale accumula l?energia termica) e la temperatura di cambiamento di fase durante il raffreddamento (in cui il materiale restituisce l?energia termica).
All?interno della categoria dei PCM, tutte le classi summenzionate presentano difficolt? ad operare in un intervallo di temperatura compreso tra i 70 e i 110 ?C, specificatamente, molti composti o miscele possono presentare intervalli di cristallizzazione all?interno di questi valori, ma nella stragrande maggioranza dei casi la transizione in fusione si ha per valori maggiori rispetto all?intervallo di specifico interesse.
Nei casi in cui ambedue le transizioni rientrano nell?intervallo interessato, problemi legati alla bassa conducibilit? termica e /o scarsa entalpia di transizione (ad esempio bifenile o stearati) o la loro tossicit? intrinseca o la corrosivit? verso molti materiali (es. Ba(OH)?8H2O) ne hanno fortemente limitato l?utilizzo.
In questo contesto, la domanda di brevetto internazionale n. PCT/IB2019/058478 a nome della Richiedente descrive un materiale a cambiamento di fase che consiste di una miscela inerte comprendente:
- almeno un poliolo selezionato nel gruppo che consiste di: glicerolo, eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, xilitolo, dulcitolo, sorbitolo, ribitolo, maltitolo, e inositolo;
- almeno un sale inorganico solubile in detto poliolo, detto sale inorganico essendo di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, calcio, magnesio, stronzio, bario, titanio, vanadio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, rame, zinco, e alluminio e di almeno un anione selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, un silicato, e un solfato; e
- almeno un agente nucleante selezionato nel gruppo che consiste di polvere di carbonio, polvere metallica, e carburo di silicio;
in cui:
- il rapporto in moli tra l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico ? nell?intervallo da 99:1 a 50:50; e
- l?almeno un agente nucleante ? presente in forma di particelle aventi dimensione nell?intervallo da 1 a 50 micron, misurata con il metodo della diffrattometria laser secondo lo standard ISO 13320:2009(E).
La miscela inerte secondo la domanda di brevetto internazionale n. PCT/IB2019/058478 presenta in una ampia finestra di temperatura di utilizzo, che va da - 40?C a 200 ?C, una elevata energia di cambiamento di fase, nonch? elevata conducibilit? termica, elevata stabilit? chimica, caratteristiche di inerzia chimica nonch? assenza di significativi fenomeni di sottoraffreddamento.
La Richiedente ha tuttavia percepito che l?accumulo di energia termica permane comunque un compito particolarmente complesso, che richiede la messa a punto di nuovi e migliorati materiali a cambiamento di fase, quando detto accumulo di energia termica ? effettuato nell?intervallo tra i 70 e i 110 ?C. In particolare in questo intervallo specifico di temperatura, molti composti e miscele presentano un significativo fenomeno di isteresi tra la temperatura di cambiamento di fase in accumulo e quella di rilascio dell?energia termica. Dette condizioni sono, in particolare, quelle usuali nelle apparecchiature per l?accumulo di energia termica per diverse applicazioni industriali e nell?utilizzo domestico
Scopo primario della presente invenzione ? pertanto quello di individuare una nuova tipologia di materiali in grado di ridurre e/o risolvere gli inconvenienti sopra menzionati.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE
In accordo con la presente invenzione, la Richiedente ha sorprendentemente riscontrato che queste desiderate caratteristiche possono essere conseguite predisponendo una miscela inerte comprendente almeno un poliolo opportunamente individuato, almeno un sale opportunamente individuato, e trimetilopropano.
Pertanto, in un suo primo aspetto la presente invenzione riguarda una miscela inerte comprendente:
- almeno un poliolo selezionato nel gruppo che consiste di: glicerolo, eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, xilitolo, dulcitolo, sorbitolo, ribitolo, maltitolo, e inositolo;
- almeno un sale inorganico, detto sale inorganico essendo di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, calcio, magnesio, stronzio, bario, titanio, vanadio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, rame, zinco, e alluminio e di almeno un anione selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, un silicato, e un solfato; e - almeno un composto idrossilato selezionato nel gruppo che consiste di:
trimetilolpropano, mentolo, alcol neopentilico, e guaiacolo;
in cui:
- il rapporto in moli tra l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico ? nell?intervallo da 99:1 a 50:50; e
- la quantit? di detto almeno un composto idrossilato varia nell?intervallo da 1 % al 20% in peso, rispetto al peso totale della miscela inerte.
Si ? infatti sorprendentemente scoperto che predisponendo una tale miscela inerte, in cui almeno un poliolo come qui definito ed almeno un sale inorganico come qui definito sono presenti in uno specifico intervallo di rapporti molari in presenza di quantit? specifiche di trimetilopropano ? possibile ottenere un materiale inerte in grado di ridurre e/o risolvere gli inconvenienti sopra menzionati dei materiali a cambiamento di fase tradizionali, in particolar modo per quanto riguarda la finestra di utilizzo nell?intervallo tra i 70 e i 110 ?C. La miscela inerte presenta infatti caratteristiche che ne rendono particolarmente vantaggioso l?utilizzo nell?intervallo tra i 70 e i 110 ?C, un limitato intervallo di isteresi, un rilascio pi? regolare dell?energia termica immagazzinata e segnatamente minore dell?intervallo di isteresi di una miscela contenente solamente almeno un poliolo ed almeno un sale inorganico, con conseguente miglioramento della fruibilit? del calore restituito. Questo comporta che, a parit? di temperatura di accumulo di energia termica, la stessa viene poi mediamente rilasciata (vale a dire restituita) ad una temperatura a temperatura pi? alta rispetto a materiali con intervallo di isteresi maggiore.
La miscela inerte secondo la presente invenzione presenta inoltre ulteriori vantaggi quali una elevata energia di cambiamento di fase, , una minore perdita di energia di cambiamento di fase rispetto ad una miscela contenente solamente almeno un poliolo ed almeno un sale inorganico cui si sia abbassata la temperatura di transizione di fase con l?aggiunta di altri composti non reattivi nei confronti della miscela stessa, nonch? elevata conducibilit? termica, elevata stabilit? chimica, caratteristiche di inerzia chimica nonch? assenza di significativi fenomeni di sottoraffreddamento con un rilascio dell?energia di cristallizzazione pi? regolare. La miscela presenta inoltre una curva di rilascio del calore pi? regolare, segno di una cinetica di cristallizzazione pi? regolare rispetto alla analoga miscela priva dell?aggiunta dell?almeno un composto idrossilato come qui definito.
In un suo aspetto preferito, la miscela inerte secondo la presente invenzione comprende:
- almeno un poliolo selezionato nel gruppo che consiste di: glicerolo, eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, dulcitolo, sorbitolo, maltitolo, e inositolo; e
- almeno un sale inorganico, detto sale inorganico essendo di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, calcio, magnesio, stronzio, bario, titanio, vanadio cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, rame, zinco, e alluminio, e di almeno un anione selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, un silicato, e un solfato;
in cui il rapporto in moli tra l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico ? nell?intervallo da 99:1.a 60:40.
Vantaggiosamente, una tale miscela presenta in una finestra di temperatura tra i 70 e i 110 ?C un limitato intervallo di isteresi, una elevata energia di cambiamento di fase, elevata stabilit? chimica, caratteristiche di inerzia chimica nonch? assenza di significativi fenomeni di sottoraffreddamento. Ci? rende detta miscela particolarmente adatta ad essere utilizzata per accumulare energia termica nel settore della produzione di vapore o altri fluidi caldi da utilizzare per applicazioni industriali e/o domestiche
In un suo ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda anche l?uso della miscela inerte secondo la presente invenzione per accumulare energia termica.
Grazie alle sopracitate propriet?, infatti, la miscela inerte secondo la presente invenzione ? efficacemente utilizzabile per accumulare energia termica.
In una forma di realizzazione preferita di detto aspetto, la presente invenzione riguarda l?uso della miscela inerte secondo la presente invenzione come materiale a cambiamento di fase.
Grazie alla specifica combinazione dei suoi componenti, la miscela inerte secondo la presente invenzione presenta infatti almeno una transizione di fase in una finestra di temperature normalmente utilizzata nei dispositivi di accumulo di energia termica, il che ne rende particolarmente vantaggioso l?utilizzo come materiale a cambiamento di fase. Vantaggiosamente, la miscela inerte secondo la presente invenzione presenta almeno una transizione di fase nell?intervallo di temperatura da 70 ?C a 110 ?C.
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE
Nei disegni:
- la figura 1 mostra l?apparato sperimentale utilizzato per valutare le propriet? termiche negli esempi della presente domanda;
- la figura 2 mostra la Curva tempo / Temperatura della miscela secondo l?Esempio di riferimento 1;
- la figura 3 mostra la Curva tempo / Temperatura della miscela secondo l?Esempio 1; e
- la figura 4 mostra la Curva tempo / Temperatura della miscela secondo l?Esempio 2.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
La presente invenzione pu? presentare in uno o pi? dei suoi aspetti una o pi? delle caratteristiche preferite qui di seguito riportate, le quali possono essere combinate a piacere fra loro a seconda delle esigenze applicative.
Nell?ambito della presente invenzione si ? individuata una nuova tipologia di materiali le cui caratteristiche di energia legata ad un cambiamento di fase, ne rendono particolarmente efficace l?utilizzo come materiale a cambiamento di fase, in particolare per applicazioni legate all?accumulo di energia termica.
Pi? in particolare, in un suo primo aspetto, la presente invenzione riguarda una miscela inerte comprendente:
- almeno un poliolo selezionato nel gruppo che consiste di: glicerolo, eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, xilitolo, dulcitolo, sorbitolo, ribitolo, maltitolo, e inositolo;
- almeno un sale inorganico, detto sale inorganico essendo di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, calcio, magnesio, stronzio, bario, titanio, vanadio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, rame, zinco, e alluminio e di almeno un anione selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, un silicato, e un solfato; e - almeno un composto idrossilato selezionato nel gruppo che consiste di:
trimetilolpropano, mentolo, alcol neopentilico, e guaiacolo;
in cui:
- il rapporto in moli tra l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico ? nell?intervallo da 99:1 a 50:50; e
- la quantit? di detto almeno un composto idrossilato varia nell?intervallo da 1 % al 20% in peso, rispetto al peso totale della miscela inerte.
Nella presente invenzione quando si usa la definizione:
- ?Miscela inerte? si intende una miscela che nelle sue normali condizioni di utilizzo non d? luogo a reazioni chimiche tra i suoi componenti;
- ?Normali condizioni di utilizzo? si intende una finestra di temperature nell?intervallo da Temperatura di cambiamento di fase 70 ?C a Temperatura di cambiamento di fase 110 ?C; e
- ?Sale inorganico? si intende un composto ionico comprendente uno o pi? cationi mono- o polivalenti e uno o pi? anioni mono- o polivalenti, in cui detti cationi e anioni sono entrambi di natura inorganica.
Senza per questo voler essere legati ad una specifica teoria, si ritiene che grazie alla specifica interazione fisica tra le tipologie di componenti della miscela secondo la presente invenzione si ottenga un materiale dotato di caratteristiche di finestra di utilizzabilit?, intervallo di isteresi, energia di cambiamento di fase, conducibilit? termica, stabilit? chimica, caratteristiche di inerzia chimica nonch? assenza di significativi fenomeni di sottoraffreddamento, che ne rendono particolarmente efficace l?utilizzo come materiale a cambiamento di fase ed in applicazioni legate all?accumulo di energia termica, ad esempio nel settore della produzione di vapore o altri fluidi caldi da utilizzare per applicazioni industriali e/o domestiche.
In particolare, la Richiedente ha sorprendentemente riscontrato che l?utilizzo combinato di almeno un sale inorganico, e di almeno un composto idrossilato come qui definito permette di agire sinergicamente e modificare le propriet? termiche del poliolo cos? da migliorarle, al contempo garantendo alle stesse una stabilit? nel tempo che permette di ottenere un materiale a cambiamento di fase con caratteristiche migliorate rispetto ai materiali tradizionali.
La miscela inerte secondo la presente invenzione comprende almeno un poliolo selezionato nel gruppo che consiste di: glicerolo, eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, xilitolo, dulcitolo, sorbitolo, ribitolo, maltitolo, e inositolo.
Preferibilmente, l?almeno un poliolo ? selezionato nel gruppo che consiste di: eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, e inositolo. Pi? preferibilmente, l?almeno un poliolo ? selezionato nel gruppo che consiste di pentaeritritolo, eritritolo, e mannitolo. Ancor pi? preferibilmente, l?almeno un poliolo ? selezionato nel gruppo che consiste di eritritolo, e mannitolo.
In una forma di realizzazione preferita, l?almeno un poliolo ? selezionato nel gruppo che consiste di: eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, dulcitolo, sorbitolo, maltitolo, e inositolo. Pi? preferibilmente, quando l?almeno un poliolo ? selezionato in detto gruppo, il rapporto in moli tra l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico ? nell?intervallo da 99:1 a 60:40.
Ci? rende una tale miscela inerte particolarmente adatta ad essere utilizzata per accumulare energia termica nel settore della produzione di energia elettrica e della produzione di vapore, vantaggiosamente presentando la stessa una elevata energia di cambiamento di fase, elevata stabilit? chimica, caratteristiche di inerzia chimica nonch? assenza di significativi fenomeni di sottoraffreddamento in una finestra di temperatura compresa tra 70?C e 110?C.
La miscela inerte secondo la presente invenzione comprende almeno un sale inorganico, detto sale inorganico essendo di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, calcio, magnesio, stronzio, bario, titanio, vanadio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, rame, zinco, e alluminio e di almeno un anione selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, un silicato, e un solfato.
Vantaggiosamente, detto almeno un sale inorganico ? solubile nell?almeno un poliolo secondo l?invenzione.
Nell?ambito della presente invenzione, con l?espressione ?sale inorganico solubile in detto poliolo? si intende un sale inorganico in grado di formare, quando aggiunto ad almeno un poliolo secondo la presente invenzione in quantit? almeno del 2% in peso rispetto alla somma del peso di sale e poliolo, con detto poliolo una miscela fusa in fase omogenea, previo riscaldamento fino ad una temperatura almeno uguale alla temperatura di fusione di detta miscela.
Preferibilmente, l?almeno un metallo ? selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, stronzio, bario, titanio, vanadio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, e rame. Pi? preferibilmente, l?almeno un metallo ? selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, e ferro.
Preferibilmente, nella miscela inerte secondo la presente invenzione l?anione dell?almeno un sale inorganico secondo l?invenzione ? selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, e un solfato, pi? preferibilmente selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro.
In una forma di realizzazione particolarmente preferita, l?almeno un sale inorganico ? un cloruro od un solfato di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio. Esempi di detto almeno un sale inorganico secondo detta forma di realizzazione particolarmente preferita sono: cloruro di litio, solfato di litio, cloruro di sodio, cloruro di potassio, solfato di sodio, solfato di potassio, solfato doppio di alluminio e potassio.
Altri sali inorganici vantaggiosamente utilizzabili nella miscela secondo l?invenzione sono il cloruro di magnesio ed il cloruro di calcio.
Preferibilmente, l?almeno un sale inorganico secondo la presente invenzione presenta una entalpia di fusione uguale o superiore a 300 kJ/kg.
Nell?ambito della presente invenzione si ? infatti riscontrato che l?utilizzo di uno o pi? di detti sali inorganici secondo la presente invenzione nella miscela inerte secondo la presente invenzione consente di ottenere una miscela avente una energia di cambiamento di fase maggiore rispetto ai valori ottenibili da una identica quantit? dell?almeno un poliolo.
Preferibilmente e vantaggiosamente, nella miscela secondo la presente invenzione il rapporto in moli tra l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico ? nell?intervallo da 99:1 a 60:40, pi? preferibilmente nell?intervallo da 99:1 a 70:30, ancor pi? preferibilmente nell?intervallo da 98:2 a 75:25.
La miscela inerte secondo la presente invenzione comprende dall?1% al 20% in peso, rispetto al peso totale della miscela totale, di almeno un composto idrossilato selezionato nel gruppo che consiste di: trimetilolpropano, mentolo, alcol neopentilico, e guaiacolo. Preferibilmente, la miscela inerte secondo la presente invenzione comprende da 2% al 15 in peso, rispetto al peso totale della miscela totale, di detto almeno un composto idrossilato.
In una forma di realizzazione preferita, in detta miscela inerte secondo la presente invenzione detto almeno un composto idrossilato ? trimetilolpropano.
In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, detta miscela inerte comprende dall?1 al 20 % in peso, rispetto al peso totale della miscela inerte, di trimetilolpropano. Pi? preferibilmente, detta miscela inerte comprende da 2% al 15 % in peso, rispetto al peso totale della miscela totale, di trimetilolpropano.
Preferibilmente, la miscela inerte secondo la presente invenzione comprende almeno un polietere selezionato nel gruppo che consiste di polietilene glicole (PEG), e metossipolietileneglicole (mPEG).
Quando presente, detto almeno un polietere ? preferibilmente presente nella miscela inerte secondo la presente invenzione in quantit? che varia da 1% a 20% in peso, rispetto al peso totale della miscela.
Preferibilmente, detto almeno un polietere ha un peso molecolare medio ponderale che va da 2000 a 6000 Da.
Preferibilmente, detto almeno un polietere comprende metossipolietileneglicole in quantit? nell?intervallo che va da 1 a 20% in peso, rispetto al peso totale di detto almeno un polietere.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto almeno un polietere ? polietilene glicole (PEG).
Tipologie di polietilene glicole (PEG) e metossipolietileneglicole (mPEG) utilizzabili nella miscela inerte secondo la presente invenzione sono disponibili in commercio, e generalmente commercializzati con nomi convenzionali quali PEG xxx o mPEG xxx, dove xxx indica il peso molecolare medio del polimero. Gradi commerciali di PEG e mPEG sono Carbowax<TM>, polietilenglicole PEG(4000) prodotto da polietilenglicole 4000 prodotto da
Preferibilmente, la miscela inerte secondo la presente invenzione comprende almeno un agente nucleante selezionato nel gruppo che consiste di polvere di carbonio, polvere metallica, e carburo di silicio.
Sebbene la miscela inerte secondo la presente invenzione non presenti significativi fenomeni di sottoraffreddamento nelle normali condizioni di utilizzo, almeno un agente nucleante ? preferibilmente presente nella miscela inerte medesima, cos? da migliorare ulteriormente le caratteristiche del cambiamento di fase, quali ad esempio la cinetica di cristallizzazione e il valore di conducibilit? termica globale della stessa.
L?almeno un agente nucleante ? preferibilmente selezionato nel gruppo che consiste di polvere di carbonio, polvere metallica. Preferibilmente, detta polvere di carbonio ? selezionata nel gruppo che consiste di: grafite, nerofumo, grafene, nanotubi.
Quando presente, l?almeno un agente nucleante ? preferibilmente presente in forma di particelle aventi dimensione nell?intervallo da 1 a 50 micron, pi? preferibilmente nell?intervallo da 5 a 20 micron, misurata con il metodo della diffrattometria laser secondo lo standard ISO 13320:2009(E).
Preferibilmente, l?almeno un agente nucleante ? presente in quantit? nell?intervallo da 0,2% a 20% in peso, pi? preferibilmente nell?intervallo da 5% a 10% in peso, rispetto al peso totale della miscela inerte.
Detta quantit? ? stato infatti riscontrato essere ottimale per ottenere un aumento della cinetica di cristallizzazione e del valore di conducibilit? termica della miscela inerte.
Vantaggiosamente, la miscela inerte secondo la presente invenzione mostra valori di entalpia di transizione di fase che ne rendono particolarmente efficace l?utilizzo come materiale a cambiamento di fase in applicazioni legate all?accumulo di energia termica.
Preferibilmente la miscela inerte secondo la presente invenzione ha una entalpia di transizione di fase uguale o superiore a 150 kJ/kg, pi? preferibilmente uguale o superiore a 200 kJ/kg.
Uno strumento adatto ad effettuare detta misura ?, ad esempio, l?apparato raffigurato in figura 1 e descritto in dettaglio nella sua conformazione e nel suo funzionamento pi? avanti nell?Esempio di riferimento 1, con il quale ? possibile osservare il comportamento di un campione di massa molto pi? elevata rispetto a quelli analizzabili da un normale apparato DSC, con ci? migliorando significativamente la attendibilit? della misura.
Si ? infatti inaspettatamente riscontrato che detto valore di entalpia di transizione di fase risulta particolarmente indicato per applicazioni della miscela inerte secondo la presente invenzione nel settore delle tecnologie di accumulo di energia termica per la produzione di vapore o altri fluidi caldi da utilizzare per applicazioni industriali e/o domestiche.
Grazie alla specifica combinazione delle tipologie di componenti sopra menzionati, in particolare dell?almeno un poliolo, dell?almeno un sale inorganico come sopra definiti, e di detto almeno un composto idrossilato come qui definito, la miscela inerte secondo la presente invenzione presenta almeno una transizione di fase in una finestra di temperature nelle normali condizioni di utilizzo dei dispositivi di accumulo di energia termica nel settore della produzione di vapore o altri fluidi caldi da utilizzare per applicazioni industriali e/o domestiche.
Preferibilmente, la miscela inerte secondo la presente invenzione presenta almeno una transizione di fase nell?intervallo di temperatura da 70?C a 110 ?C.
Preferibilmente l?almeno una transizione di fase ? di tipo solido-liquido o solidosolido.
La miscela secondo la presente invenzione pu? essere preparata mediante un qualsiasi noto all?esperto del settore, che consenta di miscelare i componenti di detta miscela.
La miscela secondo la presente invenzione pu? essere preparata mediante un metodo che comprende le fasi di:
- fornire almeno un poliolo selezionato nel gruppo che consiste di: glicerolo, eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, xilitolo, dulcitolo, sorbitolo, ribitolo, maltitolo, e inositolo;
- fornire almeno un sale inorganico, detto sale inorganico essendo di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, calcio, magnesio, stronzio, bario, titanio, vanadio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, rame, zinco, e alluminio e di almeno un anione selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, un silicato, e un solfato;
- aggiungere almeno un composto idrossilato selezionato nel gruppo che consiste di: trimetilolpropano, mentolo, alcol neopentilico, e guaiacolo; e - miscelare l?almeno un poliolo, l?almeno un sale inorganico e detto almeno un composto idrossilato, in cui l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico sono in rapporto in moli nell?intervallo da 99:1 a 50:50, ed in cui la quantit? di detto almeno un composto idrossilato ? tale da rappresentare dall?1 al 20% in peso del peso totale della miscela.
Preferibilmente, il metodo per la preparazione della miscela secondo la presente invenzione, comprende la fase di: - scaldare la miscela inerte fino ad una temperatura almeno uguale alla sua temperatura di fusione.
Preferibilmente, la fase di scaldare la miscela viene effettuata in presenza di una atmosfera controllata, pi? preferibilmente in una atmosfera inerte.
Preferibilmente, il metodo per la preparazione della miscela secondo la presente invenzione, comprende la fase di: - regolare il contenuto di acqua della miscela inerte.
In una forma di realizzazione preferita, detta fase di regolare il contenuto di acqua della miscela inerte, comprende: regolare il contenuto di acqua della miscela inerte ad un contenuto d?acqua uguale o inferiore al 2% in moli, pi? preferibilmente uguale o inferiore al 1% in moli, rispetto alle moli totali della miscela inerte.
Preferibilmente, detta fase di regolare il contenuto di acqua della miscela inerte pu? essere vantaggiosamente effettuata regolando il contenuto d?acqua dei singoli componenti sia prima della miscelazione, sia dopo la loro miscelazione, secondo una qualsiasi modalit? nota al tecnico del ramo a questo scopo.
Preferibilmente, il metodo per la preparazione della miscela secondo la presente invenzione, comprende la fase di: - aggiungere almeno un agente nucleante selezionato nel gruppo che consiste di polvere di carbonio, polvere metallica e carburo di silicio.
Preferibilmente, l?almeno un agente nucleante viene aggiunto in quantit? nell?intervallo da 0,2% a 20% in peso, pi? preferibilmente nell?intervallo da 5% a 10% in peso, rispetto al peso totale della miscela inerte.
Preferibilmente, l?aggiunta dell?almeno un agente nucleante viene effettuata sulla miscela allo stato fuso.
Preferibilmente, il metodo per la preparazione della miscela secondo la presente invenzione, comprende la fase di: - aggiungere almeno un polietere selezionato nel gruppo che consiste di polietilene glicole (PEG), e metossipolietileneglicole (mPEG).
Preferibilmente, l?almeno un polietere viene aggiunto in quantit? che varia da 1% a 20% in peso, rispetto al peso totale della miscela inerte.
In un suo ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda l?uso della miscela inerte secondo la presente invenzione per accumulare energia termica.
Grazie alle sopracitate propriet?, infatti, la miscela inerte secondo la presente invenzione ? efficacemente utilizzabile per accumulare energia termica.
La miscela inerte secondo la presente invenzione, grazie alle sue caratteristiche, consente di accumulare elevate quantit? di energia termica per poi rendere la stessa disponibile in maniera controllabile, mediante ad esempio scambio termico.
In altre parole, nell?ambito di questo aspetto la presente invenzione riguarda un metodo per accumulare energia termica che prevede l?uso della miscela inerte secondo la presente invenzione.
Preferibilmente, in detto uso, la miscela inerte secondo la presente invenzione accumula energia termica in una finestra di temperatura compresa tra 70 ?C e 110 ?C.
Preferibilmente, in detto uso l?energia termica ? selezionata nel gruppo che consiste di: energia solare termica o residua di un processo produttivo, e una loro combinazione. Pi? preferibilmente in detto uso l?energia termica ? energia solare termica.
In una forma di realizzazione preferita di detto aspetto, la presente invenzione riguarda l?uso della miscela inerte secondo la presente invenzione come materiale a cambiamento di fase.
Grazie alla specifica combinazione dei suoi componenti, la miscela inerte secondo la presente invenzione presenta almeno una transizione di fase in una finestra di temperature normalmente utilizzata nei dispositivi di accumulo di energia termica, il che ne rende particolarmente vantaggioso l?utilizzo come materiale a cambiamento di fase. Vantaggiosamente, la miscela inerte secondo la presente invenzione presenta almeno una transizione di fase nell?intervallo di temperatura da 70 ?C a 110 ?C.
Materiali a cambiamento di fase possono essere utilizzati in tutti quei settori dove si intende utilizzare un mezzo di accumulo che immagazzina energia termica per poi renderla disponibile in maniera controllabile mediante scambio termico, quali ad esempio il settore della produzione di vapore o altri fluidi caldi da utilizzare per applicazioni industriali e/o domestiche.
Preferibilmente, in detto uso la miscela inerte secondo la presente invenzione ? utilizzata come materiale a cambiamento di fase. Pi? preferibilmente, in detto uso la miscela inerte secondo la presente invenzione ? utilizzata come materiale a cambiamento di fase nel settore della produzione di vapore o altri fluidi caldi da utilizzare per applicazioni industriali e/o domestiche.
In un aspetto preferito dell?invenzione, la miscela inerte secondo la presente invenzione comprende:
- almeno un poliolo selezionato nel gruppo che consiste di: glicerolo, eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, dulcitolo, sorbitolo, maltitolo, e inositolo; e
- almeno un sale inorganico, detto sale inorganico essendo di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, calcio, magnesio, stronzio, bario, titanio, vanadio cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, rame, zinco, e alluminio, e di almeno un anione selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, un silicato, e un solfato;
in cui il rapporto in moli tra l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico ? nell?intervallo da 99:1 a 60:40.
Vantaggiosamente, una tale miscela presenta in una finestra di temperatura tra i 70 e i 110 ?C un limitato intervallo di isteresi, una elevata energia di cambiamento di fase, elevata stabilit? chimica, caratteristiche di inerzia chimica nonch? assenza di significativi fenomeni di sottoraffreddamento. Ci? rende detta miscela particolarmente adatta ad essere utilizzata per accumulare energia termica nel settore della produzione di vapore o altri fluidi caldi da utilizzare per applicazioni industriali e/o domestiche
Preferibilmente, detta miscela ha un contenuto d?acqua uguale o inferiore al 2% in moli, pi? preferibilmente uguale o inferiore al 1% in moli, ancor pi? preferibilmente uguale o inferiore allo 0.5% in moli, rispetto alle moli totali della miscela inerte.
Quando la miscela inerte ha un tale contenuto d?acqua, infatti, ? in grado di essere sottoposta a cicli di cambiamento di fase in una finestra di temperatura compresa tra 70 ?C e 110 ?C senza andare incontro a significativi fenomeni degradativi e a perdita di prestazione per quanto riguarda il mantenimento delle condizioni di cambiamento di fase, in termini ad esempio di temperatura o di energia della stessa. Ci? porta ad ottenere una vita utile della miscela inerte maggiore rispetto ad analoghe miscele aventi un contenuto d?acqua superiore a quello qui individuato, quando la medesima viene utilizzata come materiale a cambiamento di fase per accumulare energia termica. Una maggiore vita utile della miscela inerte, in condizioni di sostanziale costanza della temperatura e/o di energia di cambiamento di fase, permette di utilizzare la medesima in maniera pi? efficiente per l?accumulo di energia termica e porta, pertanto alla realizzazione di dispositivi e all?attuazione di metodi di accumulo di energia termica pi? efficienti.
Preferibilmente, in un aspetto dell?invenzione, detta miscela ? utilizzata per accumulare energia termica in una finestra di temperatura compresa tra 70 ?C e 110 ?C, pi? preferibilmente come materiale a cambiamento di fase.
PARTE SPERIMENTALE
L?invenzione viene ora illustrata mediante alcuni Esempi da intendersi a scopo illustrativo e non limitativo della stessa.
Esempio di riferimento 1
Un campione di 32 grammi di Mannitolo food grade 99% (QINGDAO BOZEWON INTERNATIONAL TRADE CO.) e 68 grammi di eritriolo food grade 99% (QINGDAO BOZEWON INTERNATIONAL TRADE CO.) ? stato sottoposto ad analisi della densit? a 25 ?C, utilizzando un recipiente graduato da 100 ml di forma cilindrica con base di sostegno e suddivisione pari a 1 ml in vetro pyrex adatto a sopportare gli sbalzi termici.
Il campione pesato su una bilancia digitale (Steinberg Systems SBS-LW-7500A) con precisione 0,1 grammi ? stato inserito nel recipiente graduato, opportunamente riscaldato fino a fusione completa del campione stesso all?interno di una stufa termostatata e riportato a temperatura ambiente con una rampa di 2 ?C/min per permettere il compattamento del campione sul fondo del contenitore graduato.
A temperatura ambiente ? stato letto sulla scala graduata il valore del volume occupato dal campione e calcolata cos? la densit? utilizzando la formula standard di definizione della grandezza fisica densit?, secondo l?equazione (I):
?= Massa/Volume (I)
In Tabella 1 ? riportato il valore di densit? (?) ottenuto.
100 grammi dello stesso campione di miscela sono stati inoltre sottoposti a caratterizzazione termica, utilizzando l?apparato raffigurato in figura 1.
L?apparato di figura 1 consiste in un contenitore ad alta conducibilit? termica (2) dotato di sensore di temperatura (3) e serpentina di termoregolazione (4) sulla parete esterna contenente la miscela in esame (1).
Il contenitore (2) ? contenuto in un secondo contenitore (5) opportunamente coibentato e dotato di sensore di temperatura (6). Questi ? inoltre dotato dei necessari passaggi per permettere al liquido di termostatazione di raggiungere e ritornare dalla serpentina (4).
Il circuito esterno ? realizzato con:
- un serbatoio termostatato (12) dotato di agitatore meccanico (13) e sensore di temperatura (14) mantenuto a temperatura impostata tramite resistenza elettrica (15);
- una pompa di ricircolo (11);
- 4 valvole di intercettazione dei flussi (10?, 10??, 10???, 10????);
- una presa per fluido di raffreddamento (16) e rispettivo scarico (17);
- un flussimetro (9) per la lettura / regolazione del liquido di termostatazione; e
- due sensori di temperatura per rilevare il ?T tra ingresso ed uscita del fluido (7 e 8).
Tutti i sensori di temperatura (3), (6), (7), (8), (14) utilizzati sono delle termocoppie di tipo J prodotti da mentre il misuratore di portata (9) ? un Heinrichs TMU010-S ad effetto coriolies con uscita 4 ? 20 mA. Sia i sensori di temperatura che il misuratore di portata sono collegati ad un datalogger Keysight 34972A.
L?acquisizione dei segnali dai sensori di temperatura e dal misuratore di portata ? effettuata tramite scheda multicanale modello 34901A inserita nel datalogger e la registrazione dei dati ? eseguita su file in formato CSV per mezzo del software ?Keysight BenchLink Pro? del computer di controllo. Il file acquisito ? poi elaborato per ottenere le curve tempo / Temperatura riportate nelle figure 2-5, tramite software libreoffice Calc (versione 6.0).
La caratterizzazione del campione di miscela ? stata effettuata inserendo i 100 gr di campione nel contenitore (1) opportunamente sigillato. Si ? proceduto quindi al preriscaldamento del serbatoio (12) tramite la resistenza (15) dotata di termostato manuale fino alla temperatura di 95?C per avere un fluido di trasporto del calore a temperatura costante. Tramite le valvole (10??? e 10????) si ? aperto il circuito di riscaldamento e si ? attivata la pompa di ricircolo (11). Con una valvola a spillo integrata al misuratore di portata (9) si ? regolata la portata di fluido a 3 litri /minuto per iniziare la caratterizzazione.
Tramite la termocoppia (3) ? stata registrata la temperatura del campione in riscaldamento nel tempo, che ? stata poi riportata nella curva tempo / Temperatura della figura 2 come curva di fusione (Fusione).
Parallelamente sono state acquisite le temperature (7) ed (8) da cui ? stato possibile ricavare il ?T del fluido di trasporto termico e la portata istantanea (9). In questo caso ? stato utilizzato come fluido di trasporto olio paraffinico Tecnol 13 SB della Oleotecnica S.p.A di Segrate (MI) per cui ? possibile calcolare l?energia accumulata dal campione come integrale della potenza ceduta dal fluido alla miscela, secondo l?equazione (II):
in cui:
?Hfus ? l?entalpia di fusione del campione;
T8 ? la temperatura di uscita del fluido termico dopo lo scambio con il contenitore 1 (sensore di temperatura 8);
T7 ? la temperatura di ingresso del fluido termico prima dello scambio con il contenitore 1 (sensore di temperatura 7);
M9 ? la portata registrata dal misuratore di portata ad effetto coriolies con rubinetto a spillo per la regolazione manuale della portata del fluido attraverso la modifica delle perdite di carico del circuito (flussimetro 9); e
CpOlio ? il valore della capacit? termica dell?olio utilizzato alla temperatura media (Tm) del fluido termico, determinata tramite la formula (IV):
Tm = (T8+T7)/2 (IV)
determinata mediante la formula (V):
CpOlio = 0,004395 ? Tm 1,7564 (V)
con CpOlio espresso in KJ/(Kg?K), ed ottenuta da curva sperimentale realizzata dal laboratorio di caratterizzazione chimico-fisica del fornitore.
Per la misura della curva di raffreddamento si ? proceduto a spegnere la resistenza (15) e tramite le valvole (10???, 10????) si ? proceduto ad escludere il circuito di riscaldamento dopo aver fermato la pompa (11) inserendo il flusso di raffreddamento (16) (17) (10?) e (10??) costituito da un circuito di olio paraffinico Tecnol 13 SB della raffreddato esternamente.
Da questi dati in funzione del tempo ? stato anche in questo caso tracciare la curva Temperatura miscela / tempo in fase di cristallizzazione (Cristallizzazione) e calcolare, analogamente a quanto fatto per la curva di riscaldamento l?entalpia di cristallizzazione, utilizzando l?equazione (III):
in cui:
?Hcrist. ? l?entalpia di cristallizzazione del campione;
T8 ? la temperatura di uscita del fluido termico dopo lo scambio con il contenitore 1 (sensore di temperatura 8);
T7 ? la temperatura di ingresso del fluido termico prima dello scambio con il contenitore 1 (sensore di temperatura 7);
M9 ? la portata registrata dal misuratore di portata ad effetto coriolies con rubinetto a spillo per la regolazione manuale della portata del fluido attraverso la modifica delle perdite di carico del circuito (flussimetro 9); e
? il valore della capacit? termica dell?olio utilizzato alla temperatura media
(Tm) del fluido termico, determinata tramite le formule (IV) e (V) riportare sopra.
In figura 2 ? riportata la curva tempo / Temperatura ottenuta ed in Tabella 1 sono riportati i dati di temperatura di fusione (Tfus), temperatura di cristallizzazione (Tcrist), di entalpia di fusione (?Hfus), e entalpia di cristallizzazione (?Hcrist) ottenuti tramite detta caratterizzazione.
Esempio 1
30.1 grammi di Mannitolo food grade 99% (QINGDAO BOZEWON INTERNATIONAL TRADE CO.), 64 grammi di eritriolo food grade 99% (QINGDAO BOZEWON INTERNATIONAL TRADE CO.) e 5.9 grammi di trimetilolpropano (grado tecnico prodotto da Perstorp) sono stati alimentati ad un contenitore dotato di agitatore e sistema di aspirazione. La miscela ? stata quindi mescolata e riscaldata alla temperatura di 120?C in vuoto portando progressivamente la pressione residua nel contenitore a valori inferiori a 100 mBar, e mantenendo poi detto grado di vuoto per 20 minuti.
Successivamente, la miscela ? stata raffreddata fino a temperatura ambiente sempre mantenendo il vuoto ed ? stata quindi ripristinata la pressione atmosferica (1 bar assoluto).
La miscela cos? ottenuta ? stata sottoposta ad analisi della densit? e a caratterizzazione termica utilizzando l?apparato di figura 1, nelle stesse condizioni di misura utilizzate nell?Esempio di riferimento 1.
In figura 3 ? riportata la curva tempo / Temperatura ottenuta ed in Tabella 1 sono riportati i dati ottenuti tramite dette caratterizzazioni, in confronto con i dati ottenuti nell?Esempio di riferimento 1.
Esempio 2
27.2 grammi di Mannitolo food grade 99% (QINGDAO BOZEWON INTERNATIONAL TRADE CO.) e 57.9 grammi di eritriolo food grade 99% (QINGDAO BOZEWON INTERNATIONAL TRADE CO.) e 5.3 grammi di trimetilolpropano (grado tecnico prodotto da Perstorp) sono stati alimentati ad un contenitore dotato di agitatore e sistema di aspirazione. La miscela ? stata quindi mescolata e riscaldata alla temperatura di 120 ?C in vuoto portando progressivamente la pressione residua nel contenitore a valori inferiori a 100 mBar, e mantenendo poi detto grado di vuoto per 20 minuti.
Successivamente, la miscela ? stata raffreddata fino a temperatura ambiente sempre mantenendo il vuoto ed ? stata quindi ripristinata la pressione atmosferica (1 bar assoluto).
Successivamente, 90.4 grammi della miscela cos? ottenuta sono stati alimentati ad un contenitore dotato di agitatore e sistema di aspirazione, insieme a 4 grammi di cloruro di sodio (grado farmaceutico con purezza ? 99% (Merck)) e 5 grammi di grafite (MG1596 - Sinograf). La miscela ? stata quindi mescolata e riscaldata alla temperatura di 100 ?C in vuoto portando progressivamente la pressione residua nel contenitore a valori inferiori a 100 mBar, e mantenendo poi detto grado di vuoto per 60 minuti.
La miscela cos? ottenuta ? stata sottoposta ad analisi della densit? e a caratterizzazione termica utilizzando l?apparato di figura 1, nelle stesse condizioni di misura utilizzate nell?Esempio di riferimento 1.
In figura 4 ? riportata la curva tempo / Temperatura ottenuta ed in Tabella 1 sono riportati i dati ottenuti tramite dette caratterizzazioni, in confronto con i dati ottenuti nell?Esempio di riferimento 1.
TABELLA 1
Come ? possibile notare dall?analisi dei dati di Tabella 1 e dal confronto delle figure 2-4, le caratterizzazioni eseguite hanno permesso di evidenziare che tutte le miscele inerti secondo la presente invenzione secondo gli Esempi 1-2, presentano caratteristiche di finestra di utilizzabilit? che rimane al di sotto dell?equivalente miscela di polioli con energie di cambiamento di fase ?Hf e ?Hc paragonabili a quelle della miscela di soli polioli secondo l?Esempio di riferimento 1. Oltre a ci?, le miscele inerti secondo la presente invenzione secondo gli Esempi 1-2 presentano valori dell?intervallo di isteresi rispettivamente di 15 - 17 ?C e 14 - 17 ?C, rispetto al valore della sola miscela di polioli che presenta un?isteresi di 29 ?C come evidenziato anche nelle figure 2- 3 tramite il simbolo ?T, che identifica lo scarto di temperatura registrato tra la temperatura di fusione e la temperatura di cristallizzazione delle miscele con conseguente miglioramento della fruibilit? del calore restituito delle miscele secondo la presente invenzione rispetto all?utilizzo della miscela di solo polioli secondo l?Esempio di riferimento 1.
Le miscele individuate inoltre permettono di operare a temperature inferiori rispetto all?equivalente miscela di soli polioli o di polioli sale inorganico, rientrando nell?intervallo 70 ? 110 ?C e mantenendo una entalpia di transizione di fase analoga per unit? di volume.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Miscela inerte comprendente: - almeno un poliolo selezionato nel gruppo che consiste di: glicerolo, eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, xilitolo, dulcitolo, sorbitolo, ribitolo, maltitolo, e inositolo; - almeno un sale inorganico, detto sale inorganico essendo di almeno un metallo selezionato nel gruppo che consiste di: litio, sodio, potassio, calcio, magnesio, stronzio, bario, titanio, vanadio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, rame, zinco, e alluminio e di almeno un anione selezionato nel gruppo che consiste di: un alogenuro, un silicato, e un solfato; e - almeno un composto idrossilato selezionato nel gruppo che consiste di: trimetilolpropano, mentolo, alcol neopentilico, e guaiacolo; in cui: - il rapporto in moli tra l?almeno un poliolo e l?almeno un sale inorganico ? nell?intervallo da 99:1 a 50:50; e - la quantit? di detto almeno un composto idrossilato varia nell?intervallo da 1 % al 20% in peso, rispetto al peso totale della miscela inerte.
  2. 2. Miscela inerte secondo la rivendicazione 1, in cui l?almeno un poliolo ? selezionato nel gruppo che consiste di: eritritolo, mannitolo, pentaeritritolo, e inositolo.
  3. 3. Miscela inerte secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto almeno un composto idrossilato ? trimetilolpropano.
  4. 4. Miscela inerte secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, comprendente almeno un polietere selezionato nel gruppo che consiste di polietilene glicole (PEG), e metossipolietileneglicole (mPEG).
  5. 5. Miscela inerte secondo la rivendicazione 4, in cui detto almeno un polietere ? presente in quantit? che varia da 1% a 20% in peso, rispetto al peso totale della miscela inerte.
  6. 6. Miscela inerte secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detto almeno un polietere ha un peso molecolare medio ponderale che va da 2000 a 6000 Da.
  7. 7. Miscela inerte secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, in cui detto almeno un polietere comprende metossipolietileneglicole in quantit? nell?intervallo che va da 1 a 20% in peso, rispetto al peso totale di detto almeno un polietere.
  8. 8. Miscela inerte secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, comprendente almeno un agente nucleante selezionato nel gruppo che consiste di polvere di carbonio, polvere metallica, e carburo di silicio.
  9. 9. Miscela inerte secondo la rivendicazione 8, in cui detto almeno un agente nucleante ? presente in forma di particelle aventi dimensione nell?intervallo da 1 a 50 micron, misurata con il metodo della diffrattometria laser secondo lo standard ISO 13320:2009(E).
  10. 10. Uso di una miscela inerte secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 per accumulare energia termica.
  11. 11. Uso di una miscela inerte secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, per accumulare energia termica in una finestra di temperatura compresa tra 70?C e 110 ?C.
  12. 12. Uso di una miscela inerte secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 come materiale a cambiamento di fase.
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