[发明专利]一种具有双相变温度的相变储能材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有双相变温度的相变储能材料及其制备方法。所述相变储能材料按重量份计包括以下组分：主体材料55‑70份，溶剂70‑100份，第一降温剂10‑25份，第二降温剂2‑10份，成核剂5‑10份，增稠剂2‑150份。所述制备方法包括：将配方量的主体材料原料、溶剂、第一降温剂、第二降温剂、成核剂和增稠剂混合，得到所述具有双相变温度的相变储能材料。本发明提供的具有双相变温度的相变储能材料因为各组分间具有良好的配合关系，因此具有两个相变温度，同时相变焓随着循环次数的增加而产生的衰减较少，适用的温度范围更广，可以满足了宽范围制冷的需求，且成本低廉。

技术领域

本发明属于储能材料技术领域，设计一种相变储能材料及其制备方法，尤其涉及一种具有双相变温度的相变储能材料及其制备方法。

背景技术

随着世界能源危机日益严重，节能减排势在必行。蓄冷技术因其能够实现电网“移峰填谷”，近年来引起国内外学者的兴趣。蓄冷技术在食品低温加工、低温储藏，空调制冷等多方面都有广泛的应用背景和节能潜力。

相变储能是利用材料的相变潜热来实现能量的储存和利用，是缓解能量供求在时间、地点及强度上不匹配的有效方式。相变储能技术的核心是相变材料(Phase changematerials，PCM)，是在相变过程中伴随着能量吸收和释放的材料，其吸收或释放的能量称为相变潜热，相变的发生仅取决于温度，可广泛应用于控温领域。

目前国内外研究的相变材料主要集中在固液相变材料，包括结晶水合盐类无机相变材料，以及石蜡、酯、多元醇和聚合物等。目前相变材料已经在建筑供冷制热、移峰填谷、太阳能等各领域广泛使用。随着技术的发展，相变材料已经在低温领域得到了很好的发展，在诸如冰库、温度敏感产品的运输、空调等领域得到了很好的应用。

相变材料的种类很多，存在形式也多种多样。按相变温度的范围分为：高温相变材料(＞250℃)、中温相变材料(100～250℃)和低温相变材料(＜100℃)。

然而现有的低温相变材料普遍存在着成本高，制备过程繁琐，相变焓随着循环次数衰减严重以及无法满足不同温度需求的问题。

CN102925115A公开了一种应用于空调冷却水系统的相变储能材料。该方案的制备方法为将无水硫酸钠和40℃的水按照1:1.28的质量比例配制成十水硫酸钠溶液，再向其中加入其它添加剂，搅拌均匀后装入密封外壳中冷却成型，形成十水硫酸钠相变储能体系。添加剂种类及其在十水硫酸钠相变储能体系中的质量分数分别为：硼砂3％、羧甲基纤维素钠1.5％、气相白炭黑1％、六偏磷酸钠1％、氯化钠4％。但是该方法相变温度为26～28℃，无法满足不同温度的需求和宽范围制冷的需求。

CN1803965A公开了一种无机盐/陶瓷基高温相变储能材料的制备工艺，该制备工艺首先采用添加造孔剂的方法制备出具有三维连通超微结构多孔陶瓷预制体，然后将相变潜热储热材料无机盐在常压电阻炉中升温至完全熔融，迅速将预制体浸入其中，熔融无机盐由于对预制体有良好的润湿性，且因毛细张力的作用而自发渗入多孔陶瓷预制体中，浸渗一段时间后随炉冷却至室温，实施表面去盐处理即得成品。该工艺步骤繁琐，需要进行熔融，能耗高，成本高。

CN107201215A公开了一种低温无机相变储能材料及其制备方法。所述低温无机相变储能材料包括如下组份：主体相变材料70～98％，温度抑制剂A0.5～15％，温度抑制剂B0.5～15％，增稠剂0.5～5％，成核剂0.5～5％。但是该方案需要采用熔融的方法才能制备得到相变材料，能耗高，成本高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种具有双相变温度的相变储能材料及其制备方法。本发明提供的相变储能材料具有双相变温度，这使其具有两个使用温度区间，适用的温度范围更广，可以满足了宽范围制冷的需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：