專利名稱：一種應用于空調冷卻水系統的相變儲能材料的制作方法
技術領域：
本發明屬于相變儲能材料技術領域，具體涉及一種應用于空調冷卻水系統的相變儲能材料。
背景技術：
隨著世界經濟的高速發展，能源短缺問題受到社會各界的廣泛關注，先進的儲能技術對于能源的可持續發展意義重大。相變儲能技術是利用相變材料在相態發生變化時吸熱或放熱的特性將暫時不用的能量存儲起來，待需要時再加以 應用。相變儲能技術可以很好地解決能量供求在時間和空間上不匹配的矛盾，是促進能源優化利用、提高能源利用率的有效手段。在空調工程中，有時會發生由于系統改造、設備增加等原因導致空調冷卻水池的蓄熱量無法滿足設備發熱量的現象。如果采用擴大水池容積、升級改造設備等方法耗時較長、投資較大、工作量也較大。因此，在空調冷卻水池中加入相變溫度適宜的相變材料，以此來提高水池的蓄熱能力便是解決該問題的一種簡單易行的辦法。
發明內容
本發明的目的是提供一種一種應用于空調冷卻水系統的相變儲能材料。以無水硫酸鈉+水為主要蓄熱物質，混合均勻并冷凝后形成無機水合鹽十水硫酸鈉。十水硫酸鈉作為相變儲能材料存在過冷度大、相液分離、焓值衰減等問題。為解決以上問題，改善其相變特性，在主要蓄熱物質中添加了多種添加劑，通過大量實驗，優選最佳配比，所得到的相變儲能體系蓄熱特性良好，能夠很好的滿足空調冷卻水池的使用需求。技術方案如下十水硫酸鈉相變儲能體系的制備工藝要點是無水硫酸鈉和38-45°C的水按照1:1. 28的質量比例配制成的十水硫酸鈉溶液，再加入質量分數分別為硼砂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。將無水硫酸鈉和40°C的水按照1:1. 28的質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能體系。所選用的添加劑種類及其在十水硫酸鈉相變儲能體系中的質量分數分別為硼砂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%。對制備好的相變儲能體系進行熱特性測試，得到其相變焓值為140kJ/kg ;反復融凍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調節氯化鈉的添加比例來進行調節，氯化鈉的添加量與相變材料相變溫度在一定范圍內成反比例關系。本發明的優點是采用該方法制備相變儲能體系操作簡單，價格低廉，適合工程應用，相變儲能體系可預制模塊化，便于制作、安裝及運輸。
具體實施方式
應用于空調冷卻水系統的相變儲能材料，其組成是無水硫酸鈉和38_45°C的水按照1:1. 28的質量比例配制成的十水硫酸鈉溶液，再加入質量分數分別為硼砂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。將無水硫酸鈉和40°C的水按照1:1. 28的質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能體系。所選用的添加劑種類及其在十水硫酸鈉相變儲能體系中的質量分數分別為硼砂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%。根據實驗優選的最佳配比，在生產地完成相變儲能體系的配制并預制成模塊，材料用量和模塊的尺寸可根據工程具體情況確定，將制備好的相變儲能模塊運送至工程所在地安裝即可。當冷卻水池的溫度達到相變體系的相變溫度時，相變材料融化吸熱，水溫逐漸下降；當水溫降至相變材料凝固溫度時，相變材料又開始凝固放熱，水溫緩慢升高。相變儲 能體系的就通過這樣的反復吸熱-放熱過程來控制空調冷卻水池中的水溫。
權利要求
1.一種應用于空調冷卻水系統的相變儲能材料，其特征在于其組成是無水硫酸鈉和38-45°C的水按照1:1. 28的質量比例配制成的十水硫酸鈉溶液，再加入質量分數分別為硼砂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。
2.一種如權利要求I所述的應用于空調冷卻水系統的相變儲能材料的制備方法，其特征在于將無水硫酸鈉和40°C的水按照1:1. 28的質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能體系。
3.根據權利要求2所述的一種應用于空調冷卻水系統的相變儲能材料的制備方法，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能體系中的質量分數分別為硼砂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
本發明是一種應用于空調冷卻水系統的相變儲能材料。可應用于新建或既有空調冷卻水池中，提高冷卻水池的蓄熱能力。將無水硫酸鈉和40℃的水按照1:1.28的質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能體系。添加劑種類及其在十水硫酸鈉相變儲能體系中的質量分數分別為硼砂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%。本發明克服了十水硫酸鈉過冷度大、相分離等問題，相變溫度為26～28℃，相變焓值較大，反復融凍循環中相變焓值衰減率較低，使用壽命較長，可以保證工程應用的要求。而且該相變儲能材料便于預制模塊化，便于制備、安裝及運輸。
文檔編號C09K5/06GK102925115SQ20121043213
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者馮國會, 赫娜, 李國柱, 李慧星, 黃凱良 申請人:沈陽建筑大學