[发明专利]一种相变储能材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种相变储能材料及其制备方法，以及包括该相变储能材料的相变蓄能装置，该相变储能材料包括无机水合物与所述无机水合物的饱和溶液，所述无机水合物选自碱类水合物、结晶水合盐中的一种或几种，本发明的相变储能材料有效改善了相变过程中的过冷和相分离现象。且该相变储能材料的制备方法操作简单、原料易得，易于实现，有利于大规模推广实施，且包括该相变储能材料的相变蓄能装置能量利用率高、热交换效率高，能够提高相变储能材料的可循环次数。

技术领域

本发明涉及相变材料技术领域，具体涉及一种相变储能材料及其制备方法。

背景技术

近年来，相变储能技术在可再生能源利用和节能降耗等领域得到了越来越多的重视和发展，其在暖通空调系统中的应用也越来越多。研制用于空调领域的中低温相变储能材料，可将用电低谷的廉价电能转化成热能储存在相变材料里，在用电高峰将这部分热量释放出来，减少高峰期的用电量，实现了削峰填谷的作用。在目前已知的储能方法中，固液相变材料储能具有较高的储热密度和稳定的相变温度，因此被广泛应用于暖通空调、太阳能循蓄热、环保家居等方面。

无机类相变材料中用途比较广的是结晶水合盐，它们都有比较大的相变热和固定的熔点，当其温度升高时，结晶水合盐失去结晶水使盐溶解吸热，当温度降低时发生逆过程，吸收结晶、水放热。结晶水合盐与有机类相变材料相比具有导热系数较大，密度大且单位体积蓄热密度高等优点。但是结晶水合盐存在过冷度大，相分离及容易结块等缺点。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，通过在无机水合物的相变材料中加入该无机水合物的饱和溶液，得到相变储能材料，且该制备该相变储能材料的方法简单，通过该方法能够降低相变储能材料的过冷度，改善相变材料的相分离现象，并且包括该相变储能材料的相变蓄能装置的利用率较高，热交换效率高，且能够显著提高该相变蓄能材料的可循环次数，从而完成本发明。

本发明的目的一方面在于提供一种相变储能材料，所述相变储能材料包括无机水合物与所述无机水合物的饱和溶液，所述无机水合物选自碱类水合物、结晶水合盐中的一种或几种。

其中，所述碱类水合物选自一水合氢氧化钠、一水合氢氧化钡、八水合氢氧化钡、八水合氢氧化锶中的一种或几种。

其中，所述结晶水合盐选自六水合氯化钙、十二水合硫酸铝钾、十水合硫酸钠、二水合氟化钾、三水合醋酸钠、五水合硫代硫酸钠、七水合硫酸镁、十水合硫酸钠、十二水合磷酸氢二钠、十二水合硫酸铝铵、以及十八水合硫酸铝中的一种或几种。

其中，所述无机水合物与所述无机水合物的饱和溶液的质量比为1：（0.01-5），优选为1：（0.1-2）。

本发明的第二方面提供一种本发明第一方面所述的相变储能材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1、将无机水合物和所述无机水合物的饱和溶液混合，得到混合物；

步骤2、将步骤1所得混合物加热至熔化；

步骤3、将步骤2所得熔化后的混合物进行冷却，得到所述相变储能材料。

其中，步骤1中，所述无机水合物与所述无机水合物的饱和溶液的质量比为1：（0.01-5），优选为1：（0.1-2）。

其中，步骤1中，所述无机水合物选自碱类水合物、结晶水合盐中的一种或几种。

其中，步骤2中，加热温度75~95℃，优选为80~90℃。

本发明的第三方面提供一种根据本发明第二方面所述的方法制得的相变储能材料。

本发明的第四方面提供一种相变蓄能装置，该装置包括本发明第一方面所述的或根据本发明第二方面所述的方法制得的相变储能材料。

本发明所具有的有益效果为：