本发明专利技术公开了一种适用于温室应用的磷酸氢二钠蓄热体系的制备方法，纯净的十二水磷酸氢二钠（Na2HPO4·12H2O）熔点为35.5℃不能蓄热材料直接应用于温室，本发明专利技术通过以Na2HPO4·12H2O为蓄热介质，加入KCl降低熔点至25℃左右，并以此为蓄热基质分别加入石墨为成核剂、硅酸钠为增稠剂制备出性能稳定的相变蓄热材料。制成的磷酸氢二钠蓄热体系相变温度在22~25℃左右，潜热密度为180.2 J/g，具有相变温度合适、相变潜热值大、体积膨胀率小、过冷度消除等特点对于温室生产上来说是一种很好的无机盐蓄热材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业工程
，涉及一种磷酸氢二钠蓄热体系，特别涉及通过加入低熔盐降低磷酸氢二钠相变温度及通过添加成核剂和增稠剂对蓄热基质冷度的消除的方法。
技术介绍
节能型日光温室内的热量来源主要依靠太阳辐射。白天太阳光透过透明覆盖材料照射到墙体与地面上，由于温室效应来提高气温与地温，夜间通过墙体、土壤等蓄热体将白天吸收蓄积的太阳能释放回温室，使温室气温和地温维持在一个相对较高的温度。由此可见，温室内的蓄热体和放热体，对于保持温室夜间室内气温的稳定起着关键的作用。因此，蓄热材料蓄放热能力的好坏，直接影响到温室蔬菜能否安全越冬，从而直接影响温室作物产量。相变材料是一种很重要的蓄热材料，它的基本原理是在温室内放置一定量相变温度在15~28℃的相变储能材料，当温室内温度高于材料相变温度时，相变材料从环境中自发吸收热量；当温室内温度低于材料相变温度时，相变材料向环境释放出大量的热量而维持温室室内温度的稳定，将温室内白天多余的热量转移到夜间，从而达到提高和稳定温室内的夜间温度的目的。尤其是在我国西北地区，昼夜温差较大，晴朗的白天冬季温室内的日温差高达15~30℃，如能把白天的高温热通过相变材料储存起来，在夜间气温下降的时候再释放利用，这样既减少了温室加温的成本，又给植物提供了稳定适宜的生长环境，将会带来的十分巨大经济效益。Na2HPO4·12H2O是一种典型的无机相变材料，其相变温度为35.5℃，熔解热为279J/g，其具有制备简单方便，价格低廉，无腐蚀、无污染等优点。虽然Na2HPO4·12H2O有较高的潜热值，但相变温度较高不能适宜作物的生长温度（15～28℃），且具有严重的过冷现象及相分离现象，所以要将Na2HPO4·12H2O应用到温室实际生产当中，必须降低其相变温度，并解决其过冷现象，本专利技术通过向Na2HPO4·12H2O中添加低熔盐及不同比例的成核剂及增稠剂，得到多循环情况下性能稳定的Na2HPO4·12H2O蓄热材料。
技术实现思路
本专利技术提供了一种适用于温室应用的磷酸氢二钠蓄热体系的制备方法。为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术解决方案：以Na2HPO4·12H2O为蓄热介质，加入KCl降低熔点，并以此为蓄热基质分别加入石墨为成核剂、硅酸钠为增稠剂制备出性能稳定的适用于温室应用的相变蓄热材料。本专利技术采用的具体措施为：在100份Na2HPO4·12H2O晶体加入8份KCl，并添加0.5~2份石墨，6~8份九水硅酸钠，均匀混合至于开口玻璃瓶中，在60~80℃下完全熔化为液态后制得磷酸氢二钠蓄热体系。等完全熔化后，插入热电偶，放置在8℃恒温冷水中冷却凝固。用温度记录仪记录温度随时间的变化做步冷曲线。通过差示扫描量热仪(DSC)测定其熔点与潜热变化，测试温度范围0~60℃，升温速度为5℃/min，氮气保护。本专利技术制备的磷酸氢二钠蓄热体系具有以下优点：（1）相变温度适于温室应用（22~25℃），潜热密度大（180.2KJ/Kg）。（2）可重复利用，多循环未出现过冷现象。（3）制备简单方便，原料易得，价格低廉，无腐蚀、无污染。本专利技术的关键技术在于在磷酸氢二钠中加入氯化钾，使其相变温度降低到植物生长适宜温度范围内，加入成核剂与稳定剂消除过冷现象，适宜温室中应用，便于工业化生产。附图说明图1为蓄热基质步冷曲线，即100份Na2HPO4·12H2O加入8份KCl。图2为差示扫描量热仪测得实施蓄热基质相变曲线，即添加100份Na2HPO4·12H2O加入8份KCl的DSC图。图3为测得实施例一的步冷曲线，即100份Na2HPO4·12H2O加入8份KCl，0.5~02份石墨，6份硅酸钠。图4为测得实施例二的步冷曲线，即100份Na2HPO4·12H2O加入8份KCl，0.5~02份石墨，8份硅酸钠。具体实施方式实施例1：本实施例采用的原材料是Na2HPO4·12H2O晶体（DisodiumHydrogenPhosphate），分子量为358.14，相对密度1.52，熔点为35.5℃，常温下为固态，无色透明单斜系棱形晶体。成核剂：石墨，稳定剂：九水硅酸钠。在100份Na2HPO4·12H2O加入8份KCl，0.5~02份石墨，6份硅酸钠混合均匀，加热至60℃直至完全熔化，搅拌均匀。将均匀溶液置于室温下得到蓄热材料。将上述制备的六水氯化钙储热材料通过熔解-冷却循环方法，测定相变温度为25℃，未出现过冷及相分离现象，性能稳定。实施例2：本实施例采用的原材料是Na2HPO4·12H2O晶体，与实例一相同。成核剂：石墨；稳定剂：九水硅酸钠。与实例一不同的是100份Na2HPO4·12H2O加入8份KCl，0.5~02份石墨，8份硅酸钠混合均匀，加热至60℃直至完全熔化，搅拌均匀。将均匀溶液置于室温下得到蓄热材料。将上述制备的六水氯化钙储热材料通过熔解-冷却循环方法，测定相变温度为25℃，未出现过冷及相分离现象，性能稳定。以上为本专利技术的最佳实施例，本专利技术不限于上述实施例，当然，也可以听过添加其它不同种类和比例的成核剂及增稠剂来制得性能稳定的磷酸氢二钠蓄热体系。需要指出的是，依据本专利技术的内容，本研究领域的相关技术人员应当意识到在不脱离本专利技术给出的技术特征和范围的情况下，对技术特征所作的增加、替换，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于温室应用的磷酸氢二钠蓄热体系，其特征在于：在100份Na2HPO4·12H2O晶体加入8份低熔盐，并添加0.5~2份成核剂， 6~8份增稠剂，均匀混合后制的蓄热体系。
【技术特征摘要】
1.一种适用于温室应用的磷酸氢二钠蓄热体系，其特征在于：在100份Na2HPO4·12H2O晶体加入8份低熔盐，并添加0.5~2份成核剂，6~8份增稠剂，均匀混合后制的蓄热体系。
2.根据权利要求一所述的适用于温室应用的磷酸氢二钠蓄热体系其特征在于：所述的十二水磷酸氢二钠分子式为Na2HPO4...
【专利技术属性】
技术研发人员：许红军，于辉，张振国，吴慧，秦勇，陈青云，
申请(专利权)人：新疆农业大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65
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