一种基于清洁供暖的中温相变材料的制作方法

本发明涉及相变储能材料技术领域，具体涉及一种基于清洁供暖的中温相变材料。

背景技术：

相变储能技术是以相变储能材料为能量储存介质，利用材料自身发生相态变化吸收、释放的潜热而进行充热和放热。相变储能材料在吸收、释放能量的过程中能够保持较小的温度波动性，且拥有较高的能量密度，将成为解决能源供需在时间和空间上矛盾问题的有效途径，能够使能源利用率达到最大化。因此相变储能材料成为近年来国内外在太阳能利用、节能环保、余热回收、电池热管理、电子通讯、医疗保健及航空航天等应用领域开发研究的热点，特别是在清洁供暖领域，更是具有十分广阔的市场前景。

为了将风能、太阳能、潮汐能等清洁能源应用于供暖领域，迫切需要开发出具有特定相变温度材料来储存热量。相变温度过低将导致传热效率下降，而相变温度过高又会对管道压力提出更高要求，进而增加工程成本。经过一系列的工程实验和数据分析，研究者发现相变温度在75～80℃时的相变材料，最适合应用于供暖工程中。

一般的，有机相变材料的相变潜热较低，密度较小，使得其单位面积储能较少，且具有易燃、导热性低，长时间高温使用条件下易被氧化等缺陷，不太适合应用于供暖领域。

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，其缺点是易产生过冷和相分离，如能采用合适方法解决过冷和相分离问题，将成为大规模储热的优选材料。然而，目前已开发的相变温度点在75-80℃的无机相变材料却非常少。中国专利zl200810043774.7报道了以氢氧化钡为主料制备出一种相变温度在77℃-79℃的相变材料，但该材料为强碱，有较强腐蚀性，且后期易引起钡污染；中国专利cn201110320341.3报道了以六水硝酸镁和硝酸锂为主要材料制成相变温度在62-73℃的相变材料，然而，该材料含10%-14%的硝酸锂，硝酸锂价格昂贵，直接导致了材料成本提升，使其经济性大打折扣，很难大批量应用。在储热供暖工程应用中，人们希望开发出相变温度点在75～80℃之间、价格低廉、循环稳定性好、腐蚀性低的相变材料。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种相变温度在75～80℃之间，循环性能稳定，基本无腐蚀，过冷度小、成本低廉的中温相变储能材料。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种基于清洁供暖的中温相变材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：六水硝酸镁75～85重量份；六水氯化镁5～10重量份；硝酸钠5～10重量份；导热介质4.5～8重量份；过冷抑制剂0.5～5重量份。

所述的一种基于清洁供暖的中温相变材料，其特征在于：所述的导热介质为膨胀石墨，二氧化硅，泡沫铜，泡沫铝中的一种或多种混合。

所述的一种基于清洁供暖的中温相变材料，其特征在于：所述的过冷抑制剂为六水氯化锶、四水合硼酸钠、硼砂、草酸钾、草酸钠、硫酸钙中的一种或多种混合。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）采用三种物质共晶的方法，制成一种新型相变材料

（2）制成的相变材料在75～80℃具有稳定的相变点，特别适合应用于储热供暖领域。

（3）制成的相变材料具有良好的稳定性和循环性，可长期使用。

（4）制成的相变材料的原料来源广泛、无毒、无腐蚀，价格便宜，具有很强经济性。

（5）加入了导热材料，提高体系与外界的热交换效率。

具体实施方式

下面通过一个具体实施方式和应用实施例对本发明作进一步说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

将75g的六水硝酸钠加入到带有搅拌和加热的反应器中，设置加热温度为95℃，开启搅拌，直至六水硝酸钠完全溶解为液体均相。加入10g六水氯化镁和8g硝酸钠，搅拌知道体系溶解为均相后，再依次加入4.5g膨胀石墨和2.5g六水氯化锶，继续恒温搅拌形成均匀的复合相变材料，该材料相变温度为74-76℃，经过500次循环后，无相分离，过冷度小于1℃。

实施例2

将80g的六水硝酸钠加入到带有搅拌和加热的反应器中，设置加热温度为95℃，开启搅拌，直至六水硝酸钠完全溶解为液体均相。加入8g六水氯化镁和10g硝酸钠，搅拌知道体系溶解为均相后，再依次加入6.5g二氧化硅和2.5g四水合硼酸钠，继续恒温搅拌形成均匀的复合相变材料，该材料的相变温度为75-78℃，经过500次循环后，无相分离，过冷度小于1℃。

实施例3

将85g的六水硝酸钠加入到带有搅拌和加热的反应器中，设置加热温度为95℃，开启搅拌，直至六水硝酸钠完全溶解为液体均相。加入5g六水氯化镁和6g硝酸钠，搅拌知道体系溶解为均相后，再依次加入1g泡沫铜，1.5g膨胀石墨，1g草酸钾以及0.5g硼砂，继续恒温搅拌形成均匀的复合相变材料，该材料的相变温度为77-79℃，经过500次循环后，无相分离，过冷度小于1℃。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

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