[发明专利]低过冷度凝胶蓄冷剂

说明书

技术领域

本发明属于蓄冷剂领域，具体涉及一种用于普冷的低过冷度凝胶蓄冷剂及其制备方法。

背景技术

目前，在换热领域，国内外普遍采用的蓄热蓄冷工质均以冷热流体为主，此种流体比体积大，蓄能密度小，致使换热设备庞大，占用厂房容积大。因此，设备本身的投资巨大，极易增加建厂投资成本。

针对上述问题，国际上针对蓄能换热工质材料展开了广泛研究。其中以德国为代表的有机蓄能换热材料成为近期国际新秀。然而其本身大分子结构本身决定其不可能有过大的蓄能密度，且蓄冷装置体积大。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，通过提供一种由无机材料制备的低过冷度凝胶蓄冷剂，进一步提高现有技术中蓄冷剂的相变潜热。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供的低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法，具有这样的特征，包括以下步骤：

步骤一，取氯化钠a重量份，钠3重量份，纳米铜粉2重量份，去离子水91-a重量份，氯化铵3重量份，十二烷基磺酸钠1重量份，羧甲基纤维素钠3重量份置于容纳容器中，搅拌均匀，a值范围为11～30；

步骤二，搅拌30～50分钟；

步骤三，冷冻至相变，冷冻范围为-17～-23℃。

本发明提供的低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法，还可以具有这样的特征：所述步骤三后还包括测试所制备蓄冷剂的导热系数的步骤。

本发明提供的低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤一中，所述氯化钠重量份值a取11、15、16、19、20、21、23、26.5、27以及30中任一个值。

本发明提供的低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，所述纳米铜粉为20nm铜粉。

本发明提供的低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤ii中，所述搅拌速度为250～500转/分钟。

发明作用与效果

本发明提供了一种低过冷度凝胶蓄冷剂制备方法，依据该制备方法制备的蓄冷剂，相变潜热可在-20℃(国际标准大气压下)时达到244j/g，相比现有技术中的有机工质蓄冷剂可提高25％左右单位蓄冷量，单位蓄冷量增加明显。同时，蓄冷装置体积可减少10％～20％，降低蓄冷装置体积明显，节约大量材料费用。另外，本发明的低过冷度凝胶蓄冷剂为凝胶状设计，粘度较大，单位摄氏度热膨胀系数小。可随装置变化而制成不同形状，具有广泛的适应性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法进行进一步说明。

实施例一

一种低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，取氯化钠11重量份，钠3重量份，20纳米铜粉2重量份，去离子水80重量份，氯化铵3重量份，十二烷基磺酸钠1重量份，羧甲基纤维素钠3重量份置于容纳容器中，搅拌均匀；

步骤二，搅拌30分钟，搅拌速率为250转/分钟；

步骤三，在-17℃冷冻至相变。

步骤四，用平行板电加热器对蓄冷剂进行加热，在橡胶保温板两侧布置热电偶，通过调压器调节加热功率，进而运用传热学知识解出其导热系数：潜热为244j/g，相变温度-10℃。

实施例二

一种低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，取氯化钠15重量份，钠3重量份，20纳米铜粉2重量份，去离子水76重量份，氯化铵3重量份，十二烷基磺酸钠1重量份，羧甲基纤维素钠3重量份置于容纳容器中，搅拌均匀；

步骤二，搅拌40分钟，搅拌速率为300转/分钟，；

步骤三，在-18℃冷冻至相变。

步骤四，用平行板电加热器对蓄冷剂进行加热，在橡胶保温板两侧布置热电偶，通过调压器调节加热功率，进而运用传热学知识解出其导热系数：潜热为222j/g，相变温度-15℃。

实施例三

一种低过冷度凝胶蓄冷剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，取氯化钠16重量份，钠3重量份，20纳米铜粉2重量份，去离子水75重量份，氯化铵3重量份，十二烷基磺酸钠1重量份，羧甲基纤维素钠3重量份置于容纳容器中，搅拌均匀；

步骤二，搅拌35分钟，搅拌速率为350转/分钟；

步骤三，在-18℃冷冻至相变。

步骤四，用平行板电加热器对蓄冷剂进行加热，在橡胶保温板两侧布置热电偶，通过调压器调节加热功率，进而运用传热学知识解出其导热系数：潜热为216.9j/g，相变温度-16℃。

实施例四