[发明专利]一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料，涉及无机材料技术领域，所述相变储能材料包括(质量分数)：五水合硫代硫酸钠13％‑17％、六水氯化钙18％‑22％、十水和碳酸钠16％‑20％、氯化钠6％‑10％、七水硫酸镁11％‑15％、珍珠岩11％‑15％、铁粉3％、粉煤灰6％‑10％以及水2％‑4％，其制备方法包括材料混合以及搅拌等步骤，本发明以五水合硫代硫酸钠、六水氯化钙、十水和碳酸钠、氯化钠以及七水硫酸镁为相变材料的主要成分，并分别加入水、铁粉、粉煤灰和珍珠岩等作为添加剂，降低了相变材料的过冷度，可在常温下保存，相变潜热高，放热量大。

技术领域

本发明涉及无机材料技术领域，具体涉及一种设施农业控温用新型无机常温相变储能材料。

背景技术

相变材料，由于其具有较高的潜热，而被用作储能材料。材料在相变过程中释放的热量，用来加热保温时，可作为储热材料使用；材料在相变过程中吸收热量，用来降温时，可作为储冷材料使用。相变材料广泛应用于航天、建筑、医疗保健等领域。无机水合盐相变材料具有高的相变潜热，这类材料的相变潜热大都大于200kJ/kg，相变温度分布在0～100℃之间，是中低温相变材料最常使用的一类。

对于相变材料，相变点有两个，一个是凝固点，一个是熔点。相变温度是一个发生相变的温度范围，最低点是完全凝固所需要的温度，最高点是完全熔化所需的温度。相变材料可用于建筑节能领域。其可利用太阳能、季节温差、昼夜温差等可再生资源，有效降低建筑物室内的温度波动，降低室温控制设备的使用时间，从而降低能源支出，使室内环境更加舒适。使用相变材料的建筑，还可以利用低峰电力，减少能源消耗，缓解用电紧张。例如冬季可以在用电低谷时，将相变材料加热，实现热能的存储，然后在用电高峰期将热能释放出来，维持室内的温度；在夏季用电低谷时，将相变材料降温，在用电高峰时吸收室内热量，降低室温。现在将相变材料用于建筑节能领域的方法主要是将相变材料与混凝土、石膏板、涂料等混合，制成相变建材。而目前研究较多的有机相变材料，具有易燃性，虽然经过阻燃处理，但仍可能成为火灾的隐患。无机水合盐相变材料具有不可燃性，但过冷度和循环性能比较差。

现有技术中，公开号为CN102660231A的中国发明专利公开了一种无机相变材料及其制备方法，该无机相变材料包括增稠剂和保水剂中的至少一种、主热剂、成核剂、pH调节剂、导热剂和水，所述的主热剂为十水硫酸钠和十二水磷酸氢二钠的共晶盐。其制备方法为：将主热剂加入水中，并在40～45℃水浴中搅拌至完全熔化后，加入成核剂、pH调节剂、导热剂，经充分搅拌使成核剂和pH调节剂完全溶解、导热剂均匀分散，然后，加入增稠剂或保水剂中的至少一种，经搅拌使增稠剂均匀分散、保水剂完全膨胀，即得到无机相变材料。该种相变材料，不可燃、无毒，相变温度在21～27℃，相变潜热达214kJ/kg，循环凝固-熔化1000周后性能无衰减。该无机相变材料的制备方法工艺复杂，该无机相变材料的成本较高。

中国专利公开号为CN101294064公开了一种无机相变材料及其制备方法、用途和试剂盒，该无机相变材料包括保水剂、导热剂、Na₂SO₄饱和溶液、Na₂HPO₄·12H₂O，其中，各组分的质量百分含量分别为：保水剂：0.99％～3.83％，导热剂：0.32％～0.97％，Na₂SO₄饱和溶液：48.73％～87.72％，Na₂HPO₄·12H₂O：18.99％～48.73％。该制备方法用于制备该无机相变材料。该无机相变材料能够用于放热。该试剂盒包括该无机相变材料、外包装，无机相变材料容置于由外包装提供的容置空间内，外包装由导热材质制成。该无机相变材料不会产生过冷现象及相分离现象，但是该种相变材料的相变潜热较低，有待提高。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种工艺简单、稳定，产品质量优的设施农业控温用新型无机常温相变储能材料。