專利名稱：無機鹽相變蓄冷材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相變儲能材料，具體涉及一種用于冷鏈運輸?shù)臒o機鹽相變蓄冷材料。
背景技術(shù)：
相變儲能材料(Phase Change Materials, PCMs)是指在其物相變化過程中，可以從環(huán)境吸收熱量或向環(huán)境放出熱量，從而達到能量的儲存和釋放的目的，解決能量供求在時間和空間上不匹配的矛盾。利用此特性，PCM在太陽能利用、電力的“移峰填谷”、廢熱和余熱的回收利用、節(jié)能建筑材料、空調(diào)的節(jié)能以及食品保鮮等領(lǐng)域擁有廣泛的應用前景。同時由于其相變時溫度近似恒定，可以用于調(diào)整控制周圍環(huán)境的溫度，并且可以多次重復使用。從廣義上說，相變蓄冷材料是儲能材料的一種。追求高品質(zhì)的生活是全人類永恒的主題，這其中高品質(zhì)的食物占據(jù)了極為重要的內(nèi)容。因此，不斷完善食品尤其是易腐農(nóng)產(chǎn)品及冷凍產(chǎn)品的冷鏈運輸，保證向人們提供高質(zhì)量的食品并減少農(nóng)產(chǎn)品運輸過程中的損失，是今后我國食品工業(yè)面臨的一個重大課題。相變蓄冷材料作為冷鏈最后I公里的唯一冷源，如果其工作性能不佳，將直接導致冷鏈前段的效用作廢，關(guān)系重大。目前，對于相變蓄冷的作用及意義認識程度總體上說不高，對于相變蓄冷材料的研究開展的較少，缺乏系統(tǒng)的研究開發(fā)，這是目前在相變蓄冷材料研究領(lǐng)域面臨的最大的問題。而現(xiàn)在開發(fā)的無機鹽蓄冷劑中，主要以硫酸鈉為主要原料，但是其融解過程屬于非均勻融解，存在過冷度高、循環(huán)穩(wěn)定性能差、導熱性能較差、相變溫度不可調(diào)等問題，這些因素均導致了相變蓄冷劑不能發(fā)揮其應有的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是針對上述技術(shù)中存在提供一種儲能密度高，過冷度低的相變蓄冷材料?！榱私鉀Q以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種無機鹽相變蓄冷材料，由以下重量份數(shù)的原料組成:100重量分數(shù)的濃度為15 25%的無機鹽溶液、I 7重量分數(shù)的晶核劑、2 15重量分數(shù)的增稠劑。作為優(yōu)選，所述無機鹽為、氯化鈉、氯化鎂、硝酸鈉中的一種或者多種。進一步地，所述晶核劑為四硼酸鈉、二氧化硅中的一種或者多種。進一步地，所述增稠劑為聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素鈉、膨潤土、海藻酸鈉中的一種或者多種。無機鹽作為無機相變材料，其優(yōu)點:1、相變潛熱高(可以達到200 400J/g);2、導熱系數(shù)好(比較有機類相變儲能材料)；3、無毒，PH值顯中性；4、價格便宜。四硼酸鈉的加入可以有效的降低相變蓄冷材料的過冷度，加入膨潤土和聚丙烯酸鈉可以有效的避免無機鹽相變蓄冷材料出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，提高相變循環(huán)穩(wěn)定性能。本發(fā)明提供的無機鹽相變蓄冷材料，與現(xiàn)有的技術(shù)(相變潛熱在100-200J/g范圍)相比，具有儲能密度高，過冷度小，循環(huán)穩(wěn)定性能好的優(yōu)點。


圖1為純氯化鈉溶液相變步冷曲線圖；圖2、3、4為本發(fā)明的相變蓄冷材料步冷曲線圖；圖5為本發(fā)明的相變材料經(jīng)過30次循環(huán)后的相變蓄冷材料步冷曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一部分實施例中進行完整的描述，在以下實施例中，用相變步冷曲線圖來表示蓄冷材料的過冷性及相分離性:在相變步冷曲線圖中，平臺部分表示材料的相變過程，并且根據(jù)平臺是否出現(xiàn)凹槽來判斷材料在相變過程中有無過冷現(xiàn)象，如果出現(xiàn)凹槽，則表示材料在相變過程中有過冷現(xiàn)象發(fā)生，否則，無過冷現(xiàn)象發(fā)生；并且通過相變曲線的可重復性來判斷材料在相變過程有無分離現(xiàn)象。實施例1在500mL的燒杯中倒入200mL的水，在溫度為25°C時加入56g氯化鈉，攪拌直到完全溶解后升溫到35°C加入2.24g的四硼酸鈉溶解后加入1.12g的膨潤土攪拌10分鐘后得到相變蓄冷材料。通過w&a公司的三層量熱儀測試，該相變蓄冷材料的相變潛熱為285J/g，過冷度為 0.9 V
該實施例的測試結(jié)果如圖2所示。實施例2在500mL的燒杯中倒入300mL的水，在溫度為25°C時加入79.8gMgcl2，攪拌直到完全溶解后升溫到35°C加入4g的四硼酸鈉溶解后加入1.6g的膨潤土攪拌10分鐘后按照5g海藻酸鈉/IOOmL溶液的標準加入海藻酸鈉充分溶脹后得到相變蓄冷材料。通過w&a公司的三層量熱儀測試，該相變蓄冷材料的相變潛熱為220J/g，過冷度為 2.5 0C該實施例的測試結(jié)果如圖3所示。實施例3在500mL的燒杯中倒入200mL的水，在溫度為25°C時加入44g硝酸鈉，攪拌直到完全溶解后升溫到35°C加入1.32g的二氧化硅和2.2g的膨潤土攪拌10分鐘后得到相變蓄冷材料。通過w&a公司的三層量熱儀測試，該相變蓄冷材料的相變潛熱為232J/g，過冷度為 0.8 0C該實施例的測試結(jié)果如圖4所示。實施例4在500mL的燒杯中倒入200mL的水，在溫度為25°C時加入44g氯化鈉，攪拌直到完全溶解后升溫到35°C加入1.32g的四硼酸鈉溶解后加入2.2g的膨潤土攪拌10分鐘后得到相變蓄冷材料，之后放入恒溫油槽中性循環(huán)穩(wěn)定性能測試。通過w&a公司的三層量熱儀測試，該相變蓄冷材料的相變潛熱為210J/g。
該實施例的測試結(jié) 果如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種無機鹽相變蓄冷材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料組成:100重量分數(shù)的濃度為15 25%的無機鹽溶液、I 7重量分數(shù)的晶核劑、2 15重量分數(shù)的增稠劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機鹽相變蓄冷材料，其特征在于，所述無機鹽為、氯化鈉、氯化鎂、硝酸鈉中的一種或者多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機鹽相變蓄冷材料，其特征在于，所述晶核劑為四硼酸鈉、二氧化硅中的一種或者多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機鹽相變蓄冷材料，其特征在于，所述增稠劑為聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素鈉、膨潤土、 海藻酸鈉中的一種或者多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無機鹽相變蓄冷材料，由以下重量份數(shù)的原料組成100重量分數(shù)的濃度為15～25%的無機鹽溶液、1～7重量分數(shù)的晶核劑、2～15重量分數(shù)的增稠劑。無機鹽作為無機相變材料，其優(yōu)點1、相變潛熱高(可以達到200～400J/g)；2、導熱系數(shù)好(比較有機類相變儲能材料)；3、無毒，pH值顯中性；4、價格便宜。本發(fā)明提供的無機鹽相變蓄冷材料，與現(xiàn)有的技術(shù)(相變潛熱在100-200J/g范圍)相比，具有儲能密度高，過冷度小，循環(huán)穩(wěn)定性能好的優(yōu)點。
文檔編號C09K5/06GK103242806SQ20131017057
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者支曉華, 黃曉柳, 黃莉 申請人:杭州魯爾能源科技有限公司