[发明专利]一种89度相变储能材料

说明书

本发明涉及储能材料的技术领域，具体涉及一种89度相变储能材料及其制备方法与应用。该材料由以下重量份的组分组成：六水合硝酸镁100份、石墨0.5～5份、增稠剂0.5～10份、缓蚀剂0.1～2份、表面活性剂0.1～2份、着色剂0.1～1份。该相变储能材料能解决材料容易在导热管表面凝结、腐蚀性强、导热性差、易渗漏危险的问题。该材料相变温度与供热网工作温度匹配，能应用于热电联产系统中的相变储能换热器。

技术领域

本发明涉及储能材料的技术领域，更具体地说，涉及一种89度相变储能材料及其制备方法与应用。

背景技术

能源是人类生存和发展的基础，其中电能和热能更是人类社会广泛利用的能源形式之一。目前，热电联产系统对外能够既输出电能又输出热能，可以同时保障城乡生活和生产中用电用热的需求。但是，由于用热和用电高峰常常错开，因此当热电联产系统的热量产出大于实时热量需求时，就需要进行储能以减少能源的浪费。储能技术的发展离不开高效储能材料的开发，储能材料可以分为两大类。第一类是化学蓄热材料，利用反应或者溶解热来储存热量，虽然储热密度比较大，但储热容量有限，且污染环境。第二类是物理储能材料，分为显热式和相变式。其中相变式是在材料相变过程中吸收或放出热量，从而实现热量的储存与释放，这种材料就被称为相变储能材料PCM(phase change materials)。

相变储能材料具有如下特性：温度升高达到相变温度时，相变储能材料的物理状态发生变化，而相变储能材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，这一过程中，大量相变热被吸收或释放出来。从而，在相变阶段，产生了一个比较宽的温度平台，这个平台的出现，使得我们能够获得一个相对稳定的恒温时间。相变储能的储能密度高，而且热量主要分布在相变温度附近，因此实际利用比较容易。相变储能材料拥有繁多的数量和种类。一般而言，根据相变储能材料相变温度的不同，可以将相变储能材料分为低温相变储能材料(15-90℃)、中温相变储能材料(90-550℃)和高温相变储能材料(＞550℃)；根据化学组成的不同，相变储能材料可以被分为有机和无机相变储能材料。

具体而言，无机熔融盐作为无机相变储能材料，其显著的优点为：①由于无机盐是离子结晶体，无论为固态还是液态，其导热性均良好，当转化为液态时，由于大量自由离子的存在，导热性更好(物质的导热与导电原理类似，均需依靠晶格的振动及电子的运动来实现)；②种类繁多、分布广泛、价格低廉易得；③由于部分水分子与金属离子间较强的极化作用在熔化过程中被破坏了，需要吸收较大热量，相变潜热大。无机熔融盐相变储能材料由于其相变过程中相变潜热较大、相变温度恒定，能储存大量的热量，同时能实现控温，一直受到研究者的关注。

近几年来，人们开发出了多种无机熔融盐相变储能材料，并运用于诸多领域如热电联产系统中进行储能。具体地，现有的热电联产系统中的相变储能装置包括一储能箱，储能箱内放置相变储能材料，并且热管从入口处延伸通入储能箱，并且在储能箱内盘旋布置，再从出口处从储能箱引出。热管内流动导热介质。例如，来自热电联产系统的高温导热介质沿着热管从入口处流入储能箱，与储能箱内的相变储能材料发生热交换，释放热量，然后从出口处流出。

但是，现有使用的无机熔融盐相变储能材料仍然具有以下缺陷：一是无机相变储能材料过冷度大、易产生相分离；二是相变储能材料容易在导热管表面凝结，影响从热管到储能箱的热传导；三是相变储能材料对导热管道腐蚀性强，且需要加入含有氯离子的成核剂，容易腐蚀作为热管的不锈钢材质；另外，相变储能材料还存在容易渗漏、相变温度与供热所需的理想温度有一定温差的问题，而这些问题都亟待解决和改进。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明目的在于提供一种89度相变储能材料及其制备方法与应用。该相变储能材料能解决材料容易在导热管表面凝结、腐蚀性强、导热性差、易渗漏危险的技术问题。该相变储能材料相变温度与供热网工作温度匹配，能应用于热电联产系统中的相变储能换热器。

为实现本发明目的，本发明采用以下技术方案：