专利名称：一种蓄热用无机混合相变材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学技术领域，尤其涉及一种蓄热用无机混合相变材料。
背景技术：
蓄热技术是提高热能利用率，解决用热和供热不同步时的重要技术，能满足多种能源需 要的领域的重要环节。蓄热技术应用广泛，不仅可以用于余热回收、空调蓄热、电力调峰， 而且可以用于不连续能源(风能、太阳能等)转向持续能源方面。运用该技术可降低能耗， 节约运行费用，实现能量的高效合理利用。
空调在建筑物的应用很多，耗电也很大，同时建筑也有用热需求。如果能将空调冷凝器 的热量予以回收利用，将会使空调系统的能效比获得飞跃性的提高。通过蓄能，可以使空调 的整体能耗下降。而且，对家庭、商业以及工业空调用户来说，这又可以大大减少生产热水 所需的能量，从而达到高度节能。
空调冷凝器排热的一个最有效的利用方式就是将空调冷凝器的排热量通过高效蓄能材 料蓄积下来，在需要热量的时候释放出来。对家用空调来说，那就是在室外机中加装蓄能热 交换器，为家庭洗浴及厨房生产热水。对大型商用空调系统，比如餐厅、宾馆、以及工场等 的空调系统，就可以将冷却塔或冷凝器的散热量蓄积下来，用于生产商用或工业用热水。
现有的相变材料可分为有机相变材料和无机相变材料。有机相变材料性质稳定，但相变
热较低；无机结晶水合盐相变材料具有较大的相变热，但具有过冷和析出的缺陷。因此，急
需研究出一种性能稳定、过冷度小、相变热大的无机相变材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种性能稳定、过冷度小、相变热大的蓄热用无机混合相变材料。
本发明的相变材料由以下成分按配比混合均匀而成三水合醋酸钠(NaCH3C0O3H20)、羧甲基纤维素(C6H9040CH2C()0H) )、十二水磷酸氢二钠(Na2HP04'12H20)、羧甲基纤维素钠 ([C6H702(0H)2CH2C00Na]n)、氯化钠溶液(质量浓度20%-30%)、纳米铜粉。
按质量比计算，各成分的配比范围为三水合醋酸钠，80-88份；羧甲基纤维素，1-10 份；十二水磷酸氢二钠，0.5-3.5份；羧甲基纤维素钠，0. l-2.5份；氯化钠溶液5-10份；纳 米铜粉，0-10卯m份(lppm为百万分之一)。
优选地，按质量计算所述三水合醋酸钠、羧甲基纤维素、十二水磷酸氢二钠、羧甲基纤 维素钠、氯化钠溶液、纳米铜粉的用量比依次分别为86-88份、1.7-5份、1.0-2份、0.5-1.5 份，7-9份，0-5卯m。
最优选，按质量计算所述三水合醋酸钠、羧甲基纤维素、十二水磷酸氢二钠、羧甲基纤 维素钠、氯化钠溶液、纳米铜粉的用量比依次分别为S7.8份、1.7份、l.O份、0.5份、9份、 3ppm份。
经测试，上述相变蓄热材料的相变温度为，52°C-58'C;过冷度为，2°C-4°C;相变热为， 280MJ/m3-320 MJ/m3;导热率为，0. 8W/nrk-1. 2W/m'k。
本发明无机混合相变材料主要应用于空调蓄热，也可用于其它蓄热(太阳能、废热利用 等)的系统。该材料解决了过冷和析出两大难题，性能稳定、过冷度小、相变热。同时，本 发明所制的相变材料的相变后的液态下流动性较好，应用场合更广泛。
本发明的优点和积极效果还有
1、 本发明的相变材料所需原料来源丰富、价格低廉；
2、 本发明的相变材料的相变热大(大于280MJ/m3)、导热率大(大于O. 8W/m*k);
3、 本发明的相变材料的相变温度在52'C-58°C，对于回收空调的冷凝器热量以及其他废 热回收领域较为有利；
4、 本发明的相变材料的过冷度较小(2°C-4°C)，因而对于所需热量的释放是极为有利的；
5、 本发明的相变材料性能稳定，循环多次相变热、导热率等性能参数变化不大；
6、 本发明的相变材料的腐蚀性较小，可用于铜、不锈钢等常用材质的换热器中，因而实 用性较强；
7、 本发明的相变材料对人体的毒副作用很小，因而生产实践中不存在安全隐患。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步说明本发明，但对本发明不构成限制。
实施例l:按质量比取三水合醋酸钠，S7.8份；羧甲基纤维素，1.7份；十二水磷酸氢二钠，l.O份;
羧甲基纤维素钠，0.5份；氯化钠溶液(质量浓度26.5%)， 9.0份；纳米铜粉，3卯m。将所有 的材料至于研钵中充分研磨后混合均匀得到相变材料，相变温度为52.6'C、过冷度为2'C、相 变热为308 MJ/m3、导热率为l.O W/m*k。如果将纳米铜粉的量加大一倍即6ppm，得到的相变 材料的相变温度为53.5r、过冷度为3.5。C、相变热为297MJ/m3、导热率为l. 2 W/nrk.。
实施例2:
按质量比取三水合醋酸钠，S6.0份；羧甲基纤维素，1.4份；十二水磷酸氢二钠，2.8份； 羧甲基纤维素钠，0.8份；氯化钠溶液(质量浓度20%)， 9.0份。将所有的材料至于研钵中充 分研磨后混合均匀得到相变材料，相变温度为56.8。C、过冷度为4'C、相变热为284MJ/m3、导 热率为O. 82 W/m'k。
实施例3
按质量比取三水合醋酸钠，81份；羧甲基纤维素，8份；十二水磷酸氢二钠，3.5份； 羧甲基纤维素钠，2份；氯化钠溶液(质量浓度20%), 5份。将所有的材料至于研钵中充分 研磨后混合均匀得到相变材料，相变温度为57.2"、过冷度为4。C、相变热为282MJ/m3、导 热率为0. 86W/m*k。 实施例4
按质量比取三水合醋酸钠，84份；羧甲基纤维素，4份；十二水磷酸氢二钠，0.5份； 羧甲基纤维素钠，0.5份；氯化钠溶液(质量浓度20%) ， 7份。将所有的材料至于研钵中充 分研磨。得到的相变材料的相变温度为55.7。C、过冷度为3.8'C、相变热为287MJ/m3、导热 率为0. 83W/m*k。
权利要求
1、一种蓄热用无机混合相变材料，其特征在于所述蓄热用无机混合相变材料由以下成分按质量比混合均匀而成三水合醋酸钠，80-88份；羧甲基纤维素，1-10份；十二水磷酸氢二钠，0.5-3.5份；羧甲基纤维素钠，0.1-2.5份；质量浓度20％-30％的氯化钠溶液5-10份；纳米铜粉，0-10ppm份。
2、 权利要求1所述的蓄热用无机混合相变材料，其特征在于所述蓄热用无机混合相变材料由 以下成分按质量比混合均匀而成三水合醋酸钠，86-88份；羧甲基纤维素，1.7-5份； 十二水磷酸氢二钠，1.0-2份；羧甲基纤维素钠，0.5-1. 5份；质量浓度20%-30%的氯化 钠溶液7-9份；纳米铜粉，0-5ppm份。
3、 权利要求1所述的蓄热用无机混合相变材料，其特征在于所述蓄热用无机混合相变材料由 以下成分按质量比混合均匀而成三水合醋酸钠，S7.8份；羧甲基纤维素，1.7份；十二 水磷酸氢二钠，1.0份；羧甲基纤维素钠，0.5份；质量浓度20%-30%的氯化钠溶液9份； 纳米铜粉，3卯m份。
全文摘要
本发明提供了一种性能稳定、过冷度小、相变热大的蓄热用无机混合相变材料。所述蓄热用无机混合相变材料由以下成分按质量比混合均匀而成三水合醋酸钠，80-88份；羧甲基纤维素，1-10份；十二水磷酸氢二钠，0.5-3.5份；羧甲基纤维素钠，0.1-2.5份；质量浓度20％-30％的氯化钠溶液5-10份；纳米铜粉，0-10ppm份。本发明无机混合相变材料主要应用于空调蓄热，也可用于其它蓄热(太阳能、废热利用等)的系统。该材料解决了过冷和析出两大难题，性能稳定、过冷度小、相变热。同时，本发明所制的相变材料的相变后的液态下流动性较好，应用场合更广泛。
文档编号C09K5/06GK101418209SQ20081021931
公开日2009年4月29日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者李栋梁, 梁德青, 石海民 申请人:中国科学院广州能源研究所