[发明专利]低温复合相变储能材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温复合相变储能材料及其制备方法，本发明材料是一种以二元共晶盐为基体的低温复合相变储能材料，以三水合醋酸钠与五水合硫代硫酸钠的共晶盐为基体材料，十水合焦磷酸钠为成核剂，聚乙烯醇或羟丙基甲基纤维素为增稠剂，经过研磨、熔融、搅拌等制备工艺，制成低温复合相变储能材料。该材料具有较小过冷度、无相分离现象、相变潜热大、储放热循环稳定性高的优点。本发明材料导热系数高，密度较大，不易挥发，阻燃，抗氧化，抗老化，成本低，应用广泛。本发明材料在储热式地板采暖、废热、余热及太阳能的利用等领域，有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明专利涉及一种相变储能材料及其制备方法，特别涉及一种复合相变储能材料及其制备方法，属于复合相变储能材料技术领域。

背景技术

随着全球化石能源的逐渐减少，提高能源的利用率以及研发可持续能源受到越来越多的关注。相变储能是利用材料在相变过程中存储或释放能量，实现能量空间、时间上的转移，来提高能源的利用率。相变材料种类繁多，可分为有机相变材料、无机相变材料、复合相变材料等。有机相变材料主要是脂肪酸类、醇类、石蜡类等，具有稳定性好、无过冷及相分离现象等优点，但是存在导热系数小、密度小、易挥发、易燃、易氧化和老化等缺点。无机相变材料常见的是水合盐类，具有种类繁多、相变潜热高、导热系数较大、储热密度大、价格低廉等优点。但大部分水合盐具有过冷度较大、相分离严重等缺点，严重影响了其储热的稳定性，限制了其实际应用。因此，以二元共晶盐作为相变储能材料的主体材料，选择合适的成核剂来降低过冷度，再添加合适的增稠剂来解决相分离问题，制备一种新型复合相变储能材料，以适应低温储能系统的要求，为储能材料的研究与开发提供了新的途径，这成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种低温复合相变储能材料及其制备方法，为一种以二元共晶盐为基体的低温复合相变储能材料，克服了水合盐类相变储能材料过冷度较大、相分离严重等缺陷，还具有导热系数高、密度较大、不易挥发、阻燃、抗氧化和抗老化的优点，成本低，应用广泛。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种低温复合相变储能材料，以三水合醋酸钠和五水合硫代硫酸钠的共晶盐为基体材料，以十水合焦磷酸钠为成核剂，以聚乙烯醇或者羟丙基甲基纤维素为增稠剂，所述低温复合相变储能材料组成组分及组分的质量分数如下：

作为本发明优选的技术方案，低温复合相变储能材料组成组分及组分的质量分数如下：

作为本发明优选的技术方案，低温复合相变储能材料相变焓值为：190～200J/g，相变温度为40～43℃，过冷度小于3.9℃。

一种本发明低温复合相变储能材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、原料准备：

以三水合醋酸钠和五水合硫代硫酸钠的共晶盐为基体材料，以十水合焦磷酸钠为成核剂，以聚乙烯醇或者羟丙基甲基纤维素为增稠剂，按照制备目标权利要求1所述低温复合相变储能材料的组分比例，取各种原料，分别研磨成粉末原料，备用；

步骤2、基体材料二元共晶盐制备：

将在所述步骤1中取用原料中的三水合醋酸钠、五水合硫代硫酸钠放入反应容器中，将容器密封，置于不低于70℃的水浴装置中进行加热，使原料组分完全熔化成为液体，恒温搅拌至少1h后，在室温条件下冷却，得到二元共晶盐；

步骤3、低温复合相变储能材料制备：