[发明专利]一种室温相变储能介质

说明书

技术领域：

本发明涉及一种以相变形式储存热能的相变材料。

背景技术

室温相变储能介质是一种在狭窄的室温区域内发生相变而储存或释放热量的物质。其作用机理是，当室温上升到15℃-25℃时，室温相变储能介质从环境中吸收大量热量而熔化，把能量储存起来，当温度低于上述温度时，已熔化的室温相变储能介质冷凝成固体而向室内环境释放大量的热量，从而维持室温的相对恒定。在日温差或周(每星期)温差很大的地区，室温相变储能介质具有重要的应用价值，它可在高温时段用作太阳能的吸收剂，而在夜间或较冷时段给室内供热，从而达到节能的目的。

作为相变储能介质的物质可以为无水盐、盐水化合物及其混合物、有机物等。其中用作室温相变储能材料的有机物具有危险易燃，价格较贵，导热性不好等缺点；无水熔盐适用于高温储热；盐水化合物及其混合物适合于储存低温热源，这些材料在太阳能和城市余热利用，电网的削峰填谷等多方面有着广泛的应用。

通常一种具有工业应用价值的储能介质应具有：相变温度点适当，毒性小、腐蚀性弱、过冷性能小、无分层、廉价等特性。目前，同时满足上述所有要求的，特别是相变温度在15℃～25℃的相变材料并不多见。而相变温度在上述范围的不易燃的无机相变材料则尤其少见。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种相变温度在室温附近，较为环保，成本较差低的无机相变储能介质。

发明人通过研究发现，硝酸铵、硝酸锂和水按一定的比例的组成混合后，可获得一熔化温度在15℃左右的储能介质。

本发明的目的是通过下述方式实现的：

本发明硝酸铵和三水硝酸锂构成的三元混合物的储能介质，该介质的组成范围为：硝酸铵：30-40wt.％，三水硝酸锂：60-70wt.％。

所述的储能介质的最佳组成为硝酸铵：34.7wt.％，三水硝酸锂：65.3wt.％。

三水硝酸锂可通过浓缩结晶硝酸锂溶液制得，亦可通过水与无水硝酸锂按3±0.2∶1的摩尔比比例混合制得。水与硝酸锂的摩尔比为3±0.2。

其作用机理是，在硝酸铵-硝酸锂-水三元体系中存在一个由三水硝酸锂和无水硝酸铵所组成的共晶点，该点的共晶温度为15℃左右。

把该储能介质封装于金属或透明玻璃(或有机玻璃)容器中，置于建筑物室内或墙体中，可应用于白天吸收太阳能，晚上释放热量以给房间供暖；或者在一天的某些时段吸收高温热源(大于16度)的能量加以储存，在低温时段释放热量以给房间供暖。

本发明人通过多次实验研究确定了该三元体系作为室温储能介质，找到了该体系各组分成分相应的含量，该材料具有相变温度点稳定、毒性小、腐蚀性小、无过冷性能、相变时固相组成与液相组成一致、相变随温度变化敏感等诸多优点。

附图说明

图1储能材料与纯水在10℃的空气环境中的降温曲线比较。实验条件：把内径为33毫米并装有50克纯水或50克储能材料(含硝酸铵34.7wt.％，三水硝酸锂65.3wt.％)的试管置于10℃的空气环境中，测定试管内介质温度随时间的变化曲线。

图2储能材料与纯水在20℃的空气环境中的升温曲线比较。实验条件：把内径为33毫米并装有50克储能材料(含硝酸铵34.7wt.％，三水硝酸锂65.3wt.％)的试管置于20℃的空气环境中，测定试管内介质温度随时间的变化曲线。

图3储能材料与纯水在10℃的空气环境中的降温曲线比较。(实验条件同图1)。

图4储能材料与纯水在20℃的空气环境中的升温曲线比较。(实验条件同图2)。

图5储能材料与纯水在10℃的空气环境中的降温曲线比较。(实验条件同图1)。

图6储能材料与纯水在20℃的空气环境中的升温曲线比较。(实验条件同图2)。

图7储能材料与纯水在10℃的空气环境中的降温曲线比较。(实验条件同图1)。

图8储能材料与纯水在20℃的空气环境中的升温曲线比较。(实验条件同图2)。

图9储能材料与纯水在10℃的空气环境中的降温曲线比较。(实验条件同图1)。

图10储能材料与纯水在20℃的空气环境中的升温曲线比较。(实验条件同图2)。

具体实施方式：

以下实施例是为了更详细地解释本发明，但不是对本发明的限制。

实施例1：