專利名稱：一種應(yīng)用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于相變儲(chǔ)能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源短缺問(wèn)題受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于能源的可持續(xù)發(fā)展意義重大。相變儲(chǔ)能技術(shù)是利用相變材料在相態(tài)發(fā)生變化時(shí)吸熱或放熱的特性將暫時(shí)不用的能量存儲(chǔ)起來(lái)，待需要時(shí)再加以 應(yīng)用。相變儲(chǔ)能技術(shù)可以很好地解決能量供求在時(shí)間和空間上不匹配的矛盾，是促進(jìn)能源優(yōu)化利用、提高能源利用率的有效手段。在空調(diào)工程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生由于系統(tǒng)改造、設(shè)備增加等原因?qū)е驴照{(diào)冷卻水池的蓄熱量無(wú)法滿足設(shè)備發(fā)熱量的現(xiàn)象。如果采用擴(kuò)大水池容積、升級(jí)改造設(shè)備等方法耗時(shí)較長(zhǎng)、投資較大、工作量也較大。因此，在空調(diào)冷卻水池中加入相變溫度適宜的相變材料，以此來(lái)提高水池的蓄熱能力便是解決該問(wèn)題的一種簡(jiǎn)單易行的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種一種應(yīng)用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料。以無(wú)水硫酸鈉+水為主要蓄熱物質(zhì)，混合均勻并冷凝后形成無(wú)機(jī)水合鹽十水硫酸鈉。十水硫酸鈉作為相變儲(chǔ)能材料存在過(guò)冷度大、相液分離、焓值衰減等問(wèn)題。為解決以上問(wèn)題，改善其相變特性，在主要蓄熱物質(zhì)中添加了多種添加劑，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選最佳配比，所得到的相變儲(chǔ)能體系蓄熱特性良好，能夠很好的滿足空調(diào)冷卻水池的使用需求。技術(shù)方案如下十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系的制備工藝要點(diǎn)是無(wú)水硫酸鈉和38-45°C的水按照1:1. 28的質(zhì)量比例配制成的十水硫酸鈉溶液，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為硼砂3%、羧甲基纖維素鈉I. 5%、氣相白炭黑1%、六偏磷酸鈉1%、氯化鈉4%作為添加劑。將無(wú)水硫酸鈉和40°C的水按照1:1. 28的質(zhì)量比例配制成十水硫酸鈉溶液，再向其中加入其它添加劑，攪拌均勻后裝入密封外殼中冷卻成型，形成十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系。所選用的添加劑種類及其在十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為硼砂3%、羧甲基纖維素鈉I. 5%、氣相白炭黑1%、六偏磷酸鈉1%、氯化鈉4%。對(duì)制備好的相變儲(chǔ)能體系進(jìn)行熱特性測(cè)試，得到其相變焓值為140kJ/kg ;反復(fù)融凍40次以上焓值衰減率較小，可確保使用壽命；相變溫度為26 V 28°C，且體系的相變溫度可以通過(guò)調(diào)節(jié)氯化鈉的添加比例來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，氯化鈉的添加量與相變材料相變溫度在一定范圍內(nèi)成反比例關(guān)系。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用該方法制備相變儲(chǔ)能體系操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，適合工程應(yīng)用，相變儲(chǔ)能體系可預(yù)制模塊化，便于制作、安裝及運(yùn)輸。
具體實(shí)施方式
應(yīng)用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料，其組成是無(wú)水硫酸鈉和38_45°C的水按照1:1. 28的質(zhì)量比例配制成的十水硫酸鈉溶液，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為硼砂3%、羧甲基纖維素鈉I. 5%、氣相白炭黑1%、六偏磷酸鈉1%、氯化鈉4%作為添加劑。將無(wú)水硫酸鈉和40°C的水按照1:1. 28的質(zhì)量比例配制成十水硫酸鈉溶液，再向其中加入其它添加劑，攪拌均勻后裝入密封外殼中冷卻成型，形成十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系。所選用的添加劑種類及其在十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為硼砂3%、羧甲基纖維素鈉I. 5%、氣相白炭黑1%、六偏磷酸鈉1%、氯化鈉4%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選的最佳配比，在生產(chǎn)地完成相變儲(chǔ)能體系的配制并預(yù)制成模塊，材料用量和模塊的尺寸可根據(jù)工程具體情況確定，將制備好的相變儲(chǔ)能模塊運(yùn)送至工程所在地安裝即可。當(dāng)冷卻水池的溫度達(dá)到相變體系的相變溫度時(shí)，相變材料融化吸熱，水溫逐漸下降；當(dāng)水溫降至相變材料凝固溫度時(shí)，相變材料又開(kāi)始凝固放熱，水溫緩慢升高。相變儲(chǔ) 能體系的就通過(guò)這樣的反復(fù)吸熱-放熱過(guò)程來(lái)控制空調(diào)冷卻水池中的水溫。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料，其特征在于其組成是無(wú)水硫酸鈉和38-45°C的水按照1:1. 28的質(zhì)量比例配制成的十水硫酸鈉溶液，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為硼砂3%、羧甲基纖維素鈉I. 5%、氣相白炭黑1%、六偏磷酸鈉1%、氯化鈉4%作為添加劑。
2.一種如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料的制備方法，其特征在于將無(wú)水硫酸鈉和40°C的水按照1:1. 28的質(zhì)量比例配制成十水硫酸鈉溶液，再向其中加入其它添加劑，攪拌均勻后裝入密封外殼中冷卻成型，形成十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料的制備方法，其特征在于所選用的添加劑種類及其在十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為硼砂3%、羧甲基纖維素鈉I. 5%、氣相白炭黑1%、六偏磷酸鈉1%、氯化鈉4%。
全文摘要
本發(fā)明是一種應(yīng)用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料?？蓱?yīng)用于新建或既有空調(diào)冷卻水池中，提高冷卻水池的蓄熱能力。將無(wú)水硫酸鈉和40℃的水按照1:1.28的質(zhì)量比例配制成十水硫酸鈉溶液，再向其中加入其它添加劑，攪拌均勻后裝入密封外殼中冷卻成型，形成十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系。添加劑種類及其在十水硫酸鈉相變儲(chǔ)能體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為硼砂3%、羧甲基纖維素鈉1.5%、氣相白炭黑1%、六偏磷酸鈉1%、氯化鈉4%。本發(fā)明克服了十水硫酸鈉過(guò)冷度大、相分離等問(wèn)題，相變溫度為26～28℃，相變焓值較大，反復(fù)融凍循環(huán)中相變焓值衰減率較低，使用壽命較長(zhǎng)，可以保證工程應(yīng)用的要求。而且該相變儲(chǔ)能材料便于預(yù)制模塊化，便于制備、安裝及運(yùn)輸。
文檔編號(hào)C09K5/06GK102925115SQ20121043213
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者馮國(guó)會(huì), 赫娜, 李國(guó)柱, 李慧星, 黃凱良 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)