[发明专利]无机水合盐复合相变储热材料及制备使用方法

说明书

本发明涉及供暖的技术领域，尤其是一种无机水合盐复合相变储热材料及制备使用方法，无机水合盐复合相变储热材料，由以下重量组份组成：Mg(NO₃)₂·6H₂O 80～95份，调温剂5～20份，成核剂0.1～2份，增稠剂1～10份，膨胀石墨1～3份。本发明的一种无机水合盐复合相变储热材料及其制备方法，使用Mg(NO₃)₂·6H₂O作为基体材料，不使用MgCl₂·6H₂O作为调温剂，利用添加成核剂及增稠剂来解决无机水合盐的过冷及分层问题。

技术领域

本发明涉及供暖的技术领域，尤其是一种无机水合盐复合相变储热材料及制备使用方法。

背景技术

在冬季供暖领域中，无论公共及民用建筑，包含住宅、别墅、学校、旅馆、办公写字楼、展馆、商业综合体、旅游地产、农业大棚等，普遍利用电锅炉进行供暖，对于全天24小时供暖，电锅炉运行用电存在峰谷电价差，高峰用电的运行成本较高。

PCM（相变储能材料）利用低谷电价时段运行电锅炉并储存多余的热量，并于峰电及平电时段将热能释放出来，因而降低整体运行成本。

PCM的相变原理即物质从一种相转变为另一种相的过程，如固相到液相的转化，液相到物相的转化。相变潜热是衡量一种物质热力学性能优劣的一个重要标尺。材料在相变过程中，吸收/释放大量的热，且在相变过程中温度恒定。PCM普遍分为固–液相变材料、液–气相变材料、固–固相变材料几种，并区分有机材料及无机材料两大类。

无机水合盐具有几项优点：（1）价格低廉，容易取得；（2）密度较大，节省空间；（3）导热性比起有机材料普遍高出许多。但也存在几项缺点：（1）过冷度大；（2）容易产生相分离；（3）部分材料存在腐蚀问题等。

基于一般供暖所使有的相变材料最佳相变温度为60～80℃。本发明使用Mg(NO₃)₂·6H₂O（六水硝酸镁）为基底材料，相变温度约为89℃，但此材料相变温度较供暖用最佳相变温度高，因此一般使用MgCl₂·6H₂O（六水氯化镁）作为此材料的调温剂，使材料相变温度调和为78℃，但MgCl₂·6H₂O（六水氯化镁）中的氯离子对于金属外材存在点蚀问题，这也提高了模块外材的成本及安全隐患问题。Mg(NO₃)₂·6H₂O（六水硝酸镁）作为无机水合盐存在过冷度大及分层等问题。过冷度大的问题对于整体供暖系统会因无法凝固而导致储存的热量无法放出的问题；分层问题则会影响材料寿命及性能降低而导致使用性降低的问题，因此需要相应的解决措施来应对无机水合盐这两大明显的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种无机水合盐复合相变储热材料及其制备方法，能解决材料腐蚀性强、成本较高等技术问题，相变温度与电锅炉提供温度匹配，能够用于低谷电价时段热能储存。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无机水合盐复合相变储热材料，由以下重量组份组成：

Mg(NO₃)₂·6H₂O 80～95份，

调温剂 5～20份，

成核剂 0.1～2份，

增稠剂 1～10份，

膨胀石墨 1～3份。