一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種相變儲能材料的制備和應(yīng)用，具體地說是一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]相變儲能材料是在本身發(fā)生相變的過程中吸收環(huán)境的熱量或在需要時向環(huán)境釋放熱量的，達到控制和調(diào)節(jié)周圍環(huán)境溫度和節(jié)能的目的。如在太陽照射下，相變能大量吸收太陽的熱量，產(chǎn)生物質(zhì)相變，當環(huán)境溫度低時，相變物質(zhì)釋放出其儲存的熱量，使環(huán)境溫度在一定時間內(nèi)保持穩(wěn)定。相變物質(zhì)通過相變儲能，放熱，從而達到保溫節(jié)能的目的。因此相變儲能材料在很多方面得到了應(yīng)用。如城市余熱利用，電網(wǎng)削峰填谷利用，建筑物恒溫隔熱，家用取暖保溫等。
[0003]相變儲能材料按其化學(xué)組成可分有機，無機，有機無機混合材料。有機相變儲能材料如石蠟，導(dǎo)熱系數(shù)較低，傳熱性能差，從而降低了系統(tǒng)得到效能，混合相變儲能材料具有在一定范圍內(nèi)可調(diào)的優(yōu)點，但容易老化，經(jīng)過幾次循環(huán)后就失去儲能效果，無機相變儲能材料具有使用范圍廣，導(dǎo)熱系數(shù)大，儲熱密度大，相變體積小，毒性小，價格便宜等優(yōu)點，深得人們青睞，其中無機鹽水合物是低溫相變儲熱材料中最重要的一類，但會出現(xiàn)過冷、相分離，影響其廣泛使用，解決的辦法很多，如加入成核劑，增稠劑，制成微膠囊，制成納米功能材料。
[0004]雖然無機相變儲能材料在城市余熱，電網(wǎng)削峰填谷，建筑恒溫隔熱方面有廣泛應(yīng)用前景，但在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用還很少。目前蔬菜大棚和農(nóng)業(yè)地膜覆蓋，特別在冬天突然出現(xiàn)嚴重的寒潮凜凍或倒春寒時，許多蔬菜大棚和土上都要蓋上厚厚的草被，一旦來不及覆蓋時，農(nóng)作物就會被凍害，農(nóng)業(yè)就會受到大的損失，如何能將相變儲能材料用到蔬菜大棚和地膜是發(fā)明人要解決的問題。其一是解決蔬菜大棚不受烈日的蒸烤，避開烈日高峰；其二是當寒潮來臨或突然產(chǎn)生凜凍天氣，使蔬菜花卉不至因此凍壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的，在于將無機相變儲能材料應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，即應(yīng)用在蔬菜大棚或花卉大棚上，用在地膜上。其一是解決蔬菜大棚不受烈日的蒸烤，避開烈日高峰；其二是解決蔬菜大棚當寒潮來臨或突然產(chǎn)生凜凍天氣時，使蔬或菜花卉不至因此凍壞，其中的關(guān)鍵在于找到相變溫度較低和相變儲能較大的無機水和物，通過本發(fā)明法方加工獲得相變溫度相對較低的儲能膠囊，相變溫度12.8°C，是目前發(fā)明人在實驗中獲得的最低的無機鹽水合相變儲能材料。
[0006]本發(fā)明一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備，是按下列步驟加工:
(I)按重量比稱取原料和水混合
六水合氯化鈣40份聚乙烯醇10份硬脂酸鋅2份水50份
(2)將上述混合物加熱至90°C熬制成凝膠；
(3)在凝膠中加入20-30wt%硼酸使凝膠失去粘性；
(4)將失去粘性的凝膠進行噴霧，同時噴水冷卻，得到粒徑小于Imm的大棚防凜凍相變儲能膠囊，膠囊相變溫度12.8°C，儲能密度128.6J/g。
[0007]本發(fā)明一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的應(yīng)用，是利用膠囊相變溫度低的特點，將相變儲能膠囊配制成相變儲能乳狀液體，用噴霧機噴涂在大棚薄膜和玻璃上，干燥形成相變儲能防水防火透明薄膜，防止蔬菜、花卉受到凍害。
[0008]用大棚防凜凍相變儲能膠囊制成儲能乳狀液的方法按下列步驟配制:
(1)按重量比稱取原料納米氧化鋅60份相變儲能材料23份納米硬脂酸鋅2份
聚乙烯醇6份水30-40份
(2)除納米硬脂酸鋅外，其余原料依次加入水中調(diào)勻；
(3 )將納米硬脂酸鋅加入上述混合物中，通過乳化設(shè)備加工成乳狀液。
[0009]上述所指的相變儲能材料即本發(fā)明大棚防凜凍相變儲能膠囊。
[0010]本發(fā)明相變儲能膠囊，相變溫度12.8°C，相對相變溫度較低，適用于冬天突然出現(xiàn)嚴重的寒潮凜凍或倒春時能夠避開寒潮高峰，實驗證明，將本發(fā)明相變儲能膠囊配制的乳狀液體噴涂在玻璃箱體表面，在-10°C環(huán)境中，從早到晚箱體溫度變化如下。
[0011 ] 噴涂2毫米厚相變儲能乳液玻璃箱上午8時和環(huán)境溫度相同為20°C，8時至18時為測試時間，8時至16時溫度維持在12.8°C，維持時間為8小時，16點時溫度開始下降，16-18時溫度下降到-10 °C ；
沒有噴涂相變儲能乳液玻璃箱上午8時和環(huán)境溫度相同為20°C，8時至18時為測試時間，早上8時放置到-10°C的冰庫內(nèi)，溫度立刻下降到-10°C，8時至18時溫度維持在-10°C，和冷庫溫度持平；
噴涂2毫米厚相變儲能乳液的玻璃箱溫度，8時至16時溫度維持在12.8°C，維持時間為8小時，突然寒潮來臨或突然產(chǎn)生凜凍天氣，恒溫效果非常明顯，實驗結(jié)果如圖2。
[0012]【附圖說明】:
圖1，大棚防凜凍相變儲能膠囊DSC 214 Polyma差示掃描DSC/(mw/m)說明本發(fā)明膠囊相變溫度12.8°C，熱焓值128.6J/g圖2，溫度自記儀TR記錄曲線圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例1，大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備，按下列步驟加工。
[0014](I)稱取六水合氯化鈣CaCl2.6H20 40g 聚乙稀醇1g硬脂酸鋅2g
水50g
(2)將上述混合物加熱至90°C熬制成凝膠；
(3)在凝膠中加入25g硼酸使凝膠失去粘性；
(4)將失去粘性的凝膠進行噴霧，同時噴水冷卻，得到粒徑小于Imm的相變儲能膠囊。
[0015]實施例2，將膠囊做DSC 214 Polyma差示掃描，結(jié)果如圖1。
[0016]實施例3，用膠囊制成相變儲能乳液，按下列步驟。
[0017](I)按重量稱取原料納米氧化鋅60g
大棚防凜凍相變儲能膠囊23g 納米硬脂酸鋅2g 聚乙稀醇6g 水40 g
(2)除硬脂酸鋅外，其余原料依次加入水中調(diào)勻；
(3 )將硬脂酸鋅加入上述混合液中，通過乳化設(shè)備加工成乳狀液。
[0018]實施例4，用玻璃制作一個容積為10升的正方體箱2個，并安裝溫度自記儀；取一個在內(nèi)層用膠囊制成相變儲能乳液噴涂I毫米厚相變儲能層，在外層噴涂I毫米厚相變儲能層，共計相變儲能層厚2毫米，將兩玻璃箱放置于溫度為-10°C的冰庫內(nèi)，測試時間為上午8時至下午18時。通過溫度自記儀捕捉的溫度數(shù)據(jù)獲得溫度變化曲線。從溫度自記儀TR記錄曲線圖可以看出:
環(huán)境溫度上午8時20°C，8時至10點溫度上升到30°C，10-14時為30°C，14時至18時從30 °C下降到20 °C ；
噴涂2毫米厚相變儲能乳液玻璃箱上午8時和環(huán)境溫度相同為20°C，8時至18時為測試時間，8時至16時溫度維持在12.80C，維持時間為8小時，16點時溫度開始下降，16-18時溫度下降到-?ο°C ;
沒有噴涂相變儲能乳液玻璃箱上午8時和環(huán)境溫度相同為20°C，8時至18時為測試時間，早上8時放置到-10°C的冰庫內(nèi)，溫度立刻下降到-10°C，8時至18時溫度維持在-10°C，和冷庫溫度持平。
[0019]噴涂2毫米厚相變儲能乳液的玻璃箱溫度，8時至16時溫度維持在12.8°C，維持時間為8小時，放置突然寒潮來臨或突然產(chǎn)生凜凍效果非常明顯。實驗結(jié)果如圖2。
【主權(quán)項】
1.一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備，其特征是按下列步驟加工: (1)按重量比稱取原料和水混合 六水合氯化鈣40份 聚乙烯醇10份 硬脂酸鋅2份 水50份 (2)將上述混合物加熱至90°C熬制成凝膠； (3)在凝膠中加入20-30wt%硼酸使凝膠失去粘性； (4)將失去粘性的凝膠進行噴霧，同時噴水冷卻，得到粒徑小于Imm的大棚防凜凍相變儲能膠囊，膠囊相變溫度12.8°C，儲能密度128.6J/g。2.如權(quán)利要求1所述的一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的應(yīng)用，其特征是利用相變溫度低的特點，將膠囊配制成相變儲能乳狀液體，用噴霧機噴涂在大棚薄膜和玻璃上，干燥形成相變儲能防水防火透明薄膜，防止蔬菜、花卉受到凍害。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的應(yīng)用，其特征是用膠囊制成儲能乳狀液的方法按下列步驟配制: (1)按重量比稱取原料 納米氧化鋅60份 相變儲能材料23份 納米硬脂酸鋅2份 聚乙烯醇6份 水30-40份 (2)除納米硬脂酸鋅外，其余原料依次加入水中調(diào)勻； (3)將納米硬脂酸鋅加入上述混合物中，通過乳化設(shè)備加工成乳狀液； 所指的相變儲能材料為大棚防凜凍相變儲能膠囊。
【專利摘要】本發(fā)明一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備和應(yīng)用，涉及相變儲能材料的制備和應(yīng)用。主要將大棚防凜凍相變儲能膠囊制成乳狀液，噴涂在大棚上，使大棚內(nèi)溫度維持在一定時間內(nèi)，防止大棚內(nèi)蔬菜，花卉受凍害。本發(fā)明詳細介紹了大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備方法和利用大棚防凜凍相變儲能膠囊制成相變儲能乳狀液體的方法，試驗證明本發(fā)明對防止蔬菜，花卉免受凍害有一定效果。
【IPC分類】C09K5/04, B01J13/04
【公開號】CN105013413
【申請?zhí)枴緾N201510411385
【發(fā)明人】駱相全
【申請人】貴州華益能環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月14日