[发明专利]一种制备MgCl2·6H2O—CaCl2·6H2O体系相变储能材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相变储能材料的制备方法，尤其涉及一种制备MgCl₂·6H₂O-CaCl₂·6H₂O体系相变储能材料的方法。

背景技术

相变储能材料作为一种新型的功能材料，在能源的有效利用和全球气候环境的保护方面发挥着重要作用。传统无机相变储能材料种类繁多，以结晶水和盐类为代表的中低温相变材料和熔融盐为代表的高温相变储能材料。结晶水和盐类用的较多的是碱金属及碱土金属卤化物，这类储能材料都存在过冷现象和相分离，且大多采用单一物种为原料，六水氯化钙是一种典型的无机水和盐类相变材料，经研究其储热容量好，为147KJ以上，热循环效果好，多次循环后储热效果依然良好，但其熔点在29℃，但都不属于室温范围。

青海省地处高原，太阳能充足，有丰富的氯化镁、氯化钙资源，如能有效利用其得到新型储能材料，并广泛应用于建筑采暖与保温，不但节约能源，而且减少碳排放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实施、成本低廉的制备MgCl₂·6H₂O-CaCl₂·6H₂O体系相变储能材料的方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种制备MgCl₂·6H₂O-CaCl₂·6H₂O体系相变储能材料的方法，其特征在于：首先将MgCl₂·6H₂O与CaCl₂·6H₂O混合后，得到混合物；然后在所述混合物中依次加入成核剂和增稠剂，混合均匀后封装即得相变温度为20℃~25℃的相变储能材料；所述混合物中MgCl₂·6H₂O质量分数为5%~30%；所述成核剂和所述增稠剂均为混合物质量的1%~10%。

所述成核剂是指硼砂、六水氯化锶、碳酸钡中的任意一种。

所述增稠剂是指硅酸钠、聚丙烯酰胺、甘油中的任意一种。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、MgCl₂·6H₂O的熔点为116.8℃，CaCl₂·6H₂O熔点为29℃，作为单一物质均可作为相变储能材料，但它们应用在非室温条件下和或高于人体舒适度的温度（高于25℃）时受到了限制。而本发明方法采用MgCl₂·6H₂O-CaCl₂·6H₂O二元体系的混合物，添加不同的成核剂及增稠剂，并对材料进行封装，使二元复合储能材料具有最低22~25℃的共晶温度，具备室温下溶解-结晶的能力，不但储热容量大，而且稳定性好、循环次数多。

2、本发明中添加MgCl₂·6H₂O，可降低CaCl₂·6H₂O的结晶温度，这是因为MgCl₂·6H₂O-CaCl₂·6H₂O混合物的熔点比其中任一组分的熔点都低，从而避免了单一储能材料的结晶温度高而导致的不适于室温条件下应用的困难。

3、本发明添加成核剂，避免了储能材料的过冷现象，并可控制其结晶温度在室温范围。

4、本发明添加增稠剂，可使MgCl₂·6H₂O-CaCl₂·6H₂O储能材料物相稳定，不会出现分层现象。

5、本发明属于固液相变，作为相变材料在物理状态发生变化的过程中，与外界环境进行热量交换，但是同时材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，从而可以达到减少环境温度波动和提高能源利用效率的目的。