纳米复合固液相变蓄能材料

摘要

本发明纳米复合固液相变材料，属相变蓄能技术。所述纳米复合固液相变材料的质量配比为：88～98份的水合无机盐，1～7份的纳米材料，1～5份的增稠剂。本发明纳米复合固液相变材料以水合无机盐为相变蓄能主体，具有较高的蓄能密度和良好的传热性能；以纳米材料为成核剂，可减小乃至消除水合无机盐的过冷度，且性能稳定，耐腐蚀；添加适量增稠剂，增加液态水合无机盐的黏度，可防止水合无机盐的相分离，同时增强纳米材料的悬浮稳定性。本发明纳米复合固液相变材料可广泛用于太阳能热利用、工业余热利用、空调蓄能等领域。

权利要求

1.纳米复合固液相变材料，其特征在于所述材料的质量配比为：88～98份的水合无机盐，1～7份的纳米材料，1～5份的增稠剂。

2.根据权利要求1所述的水合无机盐包括水合氯化钙、水合硫酸钠、水合醋酸钠、水合碳酸钠、水合硅酸钠、水合磷酸钠、水合磷酸氢钠、焦磷酸钠、硼砂、水合硫酸铝铵、水合氯化镁、水合硝酸镁；所述的纳米材料包括纳米氮化铝、纳米氮化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米碳化硅、纳米硼化硅、纳米硼化锆；所述的增稠剂包括羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、明胶。

3.一种权利要求1所述的纳米复合固液相变材料的配置方法，其特征在于包含以下步骤(1).称量一定质量配比的水合无机盐、纳米材料、增稠剂；

(2).将三者混合后在固态下充分研磨混合；

(3).充装入容器中压实；

(4).加热融化后封装或直接封装。

4.一种权利要求1所述的纳米复合固液相变材料的配置方法，其特征在于包含以下步骤(1).称量一定质量配比的水合无机盐、纳米材料、增稠剂；

(2).将水合无机盐加热融化后加入纳米材料，并充分搅拌震荡，分散均匀；

(3).将增稠剂加入熔融液态水合无机盐中，混合均匀；

(4)保持纳米复合相变材料为液态，充装入容器中封装。

说明书

纳米复合固液相变蓄能材料

技术领域

[0001] 本发明属于相变蓄能技术，具体涉及固液相变蓄能材料。

背景技术

[0002] 蓄能技术具有十分广泛的用途。例如在太阳能热利用中，可以把热接收的太阳能储存起来供夜晚或阴雨天气使用，改善太阳能不稳定的缺点，使供能系统运行稳定；在分布式能源系统中，可以利用蓄能技术，把燃气轮机余热储存起来，为用户提供热水或为吸收式空调系统提供驱动热源，调整供能系统和用户用能负荷之间的匹配；在空调系统中，可以利用蓄能技术，把冷能或热能在用电低谷时段储存起来，在用电高峰时再供给用户，可移峰填谷，减小用户运行费用。因此蓄能技术对于太阳能、废热能的回收利用等具有重要应用价值，是一种有效的节能减排技术。

[0003] 潜热蓄能是热能存储的主要方式，而相变材料是潜热储能系统的重要组成部分。固液相变材料由于相变体积变化小，相变温度稳定，相变潜热大而应用最多。固液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(例如石蜡类、脂肪酸类)具有无腐蚀性、化学和热物理性质稳定、没有或较低的过冷度等优点，但是密度小、相变潜热较小，因此单位体积的蓄能量较小，另外其热导率低、易燃也不利于有机相变材料的应用。无机相变材料主要是水合无机盐相变材料，由于密度大、相变潜热大，因而具有较大的蓄能密度，同时具有较好的传热性能且价格便宜，因此倍受关注。但是水合无机盐相变材料有较大的过冷度和易析出无机盐晶体而发生相分层的缺点，使得其应用受到很大限制。

发明内容

[0004] 为了解决水合无机盐相变材料过冷和相分离问题，本发明提出复合纳米颗粒的水合盐相变蓄能材料。

[0005] 本发明采用的技术方案是：

[0006] 纳米复合固液相变蓄能材料由水合无机盐，纳米材料，增稠剂组成。

[0007] 所述的水合无机盐包括水合氯化钙、水合硫酸钠、水合醋酸钠、水合碳酸钠、水合硅酸钠、水合磷酸钠、水合磷酸氢钠、焦磷酸钠、硼砂、水合硫酸铝铵、水合氯化镁、水合硝酸镁。

[0008] 所述的纳米材料包括纳米氮化铝、纳米氮化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米碳化硅、纳米硼化硅、纳米硼化锆。

[0009] 所述的增稠剂包括羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、明胶。

[0010] 所述纳米复合固液相变蓄能材料的质量配比为：88～98份的水合无机盐，1～7份的纳米材料，1～5份的增稠剂。

[0011] 所述的纳米复合固液相变材料的配置方法为：

[0012] 1.称量一定质量配比的水合无机盐、纳米材料、增稠剂；

[0013] 2.将三者混合后在固态下充分研磨混合；