一种高性能中温相变储能材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能中温无机相变储能材料及其制备方法，其原料组成重量百分含量为：十二水磷酸氢二钠：95～99%；钠盐添加剂：1～5%，所述钠盐添加剂包括九水偏硅酸钠、羧甲基纤维素钠以及聚丙烯酸钠。本发明专利技术通过对传统的无机相变储能材料进行改良，使其具有较大的相变潜热大（大于210J/g）和适宜的相变温度适宜（30℃～40℃），是该温度范围内性能良好的储能材料，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相变储能材料，尤其是。
技术介绍
相变储能材料在相变过程中可以与环境进行能量交换，吸收或释放大量的相变潜热，可有效缓解能量供求在空间和时间上不均衡的问题，起到了提高能量利用率的作用。与显热储能相比，相变储能具有温度控制恒定、相变温度选择范围宽、储能密度高、节能效果显著、易于控制等优点，在采暖和空调、蓄热建筑、太阳能利用、供电系统优化、航空航天和极端环境服装等领域具有重要的应用前景。相变储能材料主要分为有机相变储能材料和无机相变储能材料。有机相变储能材料性能稳定，相变温度范围广，放热过程几乎无过冷和相分离现象，但其相变潜热较低，密度较小，因此单位体积储能量较少，其应用前景未被看好。无机相变储热材料具有较高的单位体积储能热量和良好的导热性，但是通常存在过冷和相分离的问题，如果能够采用合适的方法改善上述问题，则无机相变储能材料将具有十分明显的优势。在实际生活中，30°C 40°C之间的中温相变材料用途比较广泛，而目前能够开发利用的无机水合盐类中温相变材料比较缺乏。因此，开发具有实际应用价值的无机中温相变材料具有重要的意义。通过检索，发现两篇与本专利申请相关的中温相变储能材料1、一种无机水合盐相变储能材料的制备方法(CN200810065301. 7)，其第一步在100克水中加入40 60克无机盐颗粒及3 5克防过冷剂，搅拌混合，制得水合无机盐溶液；第二步向水合无机盐溶液中加入5 10克聚丙烯酸钠，搅拌混合，制得粘稠状的水合无机盐混合液。该专利技术提供的 水合无机盐相变材料的制备方法，在其制备过程时加入防过冷剂及聚丙烯酸钠；可以有效地防止水合无机盐相变材料在相变过程中出现的过冷及相分离现象，确保水合无机盐相变材料在进行多次循环后还能保持其均匀性。2、一种无机相变储能材料(CNl02604599A )，该专利技术涉及储能材料
，尤其指一种无机相变储能材料，其各组份质量百分比含量如下储能材料70-99. 5%，成核剂O.25-20%，改性剂O. 1-15%，水O. 1_15%。所述储能材料为碱类水合物或结晶水合盐，尤指碱类水合物；所述成核剂为碳酸盐，所述改性剂为分散剂。该专利技术通过选择适合的成核剂及其配比，可以有效地解决材料相分离，特别的通过在体系中添加分散剂，而制备的相变储能材料，循环稳定性好，同时经过上千次循环后潜热值没有变化。经过对比，上述两篇专利公开文献与本申请内容有较大相同。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上技术的不足之处，提供一种热循环性能稳定、过冷度小、的高性能中温相变储能材料及其制备方法。本专利技术的目的是通过如下方案实现的一种高性能中温无机相变储能材料，其原料组成重量百分含量为十二水磷酸氢二钠95 99% ；钠盐添加剂1 5%。而且，所述钠盐添加剂选自九水偏硅酸钠、羧甲基纤维素钠以及聚丙烯酸钠任意一种或任意两种组合。而且，一种高性能中温无机相变储能材料的制备方法，包括如下步骤⑴将所述十二水磷酸氢二钠在60 70°C条件下加热至完全熔化；⑵加入所述钠盐添加剂，充分混匀后继续加热成流体状材料；⑶将流体状材料灌入容器中进行封装。本专利技术的优点和积极效果是1、本专利技术提供的中温相变储能材料以Na2HPO4 · 12H20无机水合盐作为基料，使材料整体具有较大的密度、溶解热以及导热系数，过冷度小于3°C，放热过程稳定、无相分离现象，重复性好。2、本专利技术通过对传统的无机相变储能材料进行改良，使其具有较大的相变潜热大(大于210J/g)和适宜的相变温度适宜(30°C 40°C)，是该温度范围内性能良好的储能材料，具有广阔的应用前景。3、本专利技术提供的中温相变 储能材料仅通过少量的钠盐添加剂即提升了相变储能材料良好性能，而且几乎未增加其经济成本，具有较高的经济效益，也避免了添加剂过多而互相影响的问题，保证了相变储能材料具有较好的稳定性。4、本专利技术提供的中温相变储能材料制备方法简单、易于操作，其原料丰富、无毒、无腐蚀，在熔融后成均匀的液体状态，易于封装。具体实施例方式对本专利技术的实施例做进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。实施例1 :一种高性能中温相变储能材料，其构成原料及其重量分别为十二水磷酸氢二钠95. 25g ；九水偏硅酸钠 4. 75 g。本实施例采用的各化学组分需密封保存，特别是十二水磷酸氢二钠常温下暴露在空气中易风化失去结晶水，严重影响其使用性能。本专利技术所选用的材料在出厂时采用的包装均能满足密封要求，因此只要注意运输过程中不损坏外包装即可。上述中温相变储能材料的制备方法，包括以下步骤先将十二水磷酸氢二钠在60°C 70°C条件下加热至完全熔化；然后加入九水硅酸钠，充分混匀后继续加热成流体状材料；最后将流体状材料灌入容器中进行封装，即得成品。生产过程中应注意以下事项(I)封装容器可采用塑料或金属容器，形状选择可以是球形、长方形、立方体或圆柱形，但不论采用哪种封装方式，都应保证其与外界的密闭性。(2)加入添加剂前，应使十二水磷酸氢二钠充分熔化，可将其加热至稍高于相变温度再加入添加剂；加入添加剂时，应缓慢添加，并不断搅拌，忌一次将所需添加剂全部加入。依照上述配方及工艺制出的相变储能材料呈白色，液态时成透明状。此材料相变潜热大于210 J/g，相变温度在35°C左右。实施例2 一种高性能中温相变储能材料，其构成原料及其重量分别为十二水磷酸氢二钠95· 50 g ；羧甲基纤维素钠4. 50g。其制备方法以及注意事项同于实施例1。依照上述配方及工艺制出的相变储能材料呈乳白色，液态时呈黏稠状。此材料相变潜热大于220 J/g，相变温度在36°C左右。实施例3:一种高性能中温相变储能材料，其构成原料及其重量分别为十二水磷酸氢二钠94· 54 g ；羧甲基纤维素钠4. 46 g ; 聚丙烯酸钠1. 00 g0其制备方法以及注意事项同于实施例1。依照上述配方及工艺制出的相变储能材料呈乳白色，液态时呈黏稠状。此材料相变潜热大于220 J/g，相变温度在36°C左右。以上三种技术配方得到的相变储能材料经反复试验，性能稳定，过冷度小于3°C，并未出现相分离。上述配方添加剂所占质量百分比较小，对于主料储能的影响很小，所以很好地保持了十二水磷酸氢二钠的储能能力。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，以上实施例和说明书中描述的只说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书以及等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能中温无机相变储能材料，其特征在于：其原料组成重量百分含量为：十二水磷酸氢二钠：95～99%；钠盐添加剂：1～5%。

【技术特征摘要】
1.一种高性能中温无机相变储能材料，其特征在于其原料组成重量百分含量为 十二水磷酸氢二钠95 99% ； 钠盐添加剂1 5%。2.根据权利要求1所述的高性能无机中温相变储能材料，其特征在于所述钠盐添加剂选自九水偏硅酸钠、羧甲基纤维素钠以及聚丙烯酸钠任意一种或任...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓天龙，李雪璐，高道林，刘环，郭亚飞，王士强，余晓平，徐占武，魏炳举，李玉婷，林陈晓，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：