一种相变蓄能材料的组合装置的制作方法

本实用新型属于相变储能材料与装置制备技术领域，特别涉及一种相变蓄能材料的组合装置。

背景技术：

随着石油危机在20世纪70年代爆发，热能存储技术在节能和新能源领域的应用越来越受到重视，为当今世界的能源问题提供了行之有效的解决办法。在相变储能领域，研究和开发相变潜热大，性价比较高，性能比较稳定的相变材料是核心。相变材料是环保节能的新储能材料，它在发生相变的时候，可以从环境吸收冷(热)量或者释放冷(热)量到环境里，从而达成热量的释放和存储目标。利用相变材料的相变潜热达到能量的存储和释放，合理化利用能源，是近些年来节能和材料学科中非常热点的前沿科学。无机水合盐类相变材料由于其价格低廉，潜热储存能力的容积高，高的热导率等优点被广泛应用。尽管近年来国内外相关学者对相变材料进行了大量的系统性的研究，有些相变材料还实现了商业化，但在储热性能和持久性等方面仍然存在较大的问题。如相变材料经过多次冷热循环之后，混合物就会发生过冷和相分离现象，使材料的储热性能降低。因此，开发具有性能稳定、相变潜热大的相变材料具有重要意义。同时，将开发出的相变材料进行应用时，需要有与其相对应的装置，目前还缺少这方面的应用研究，急需研发拥有自主知识产权的相应装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种相变蓄能材料的组合装置，该组合装置由金属外壳1、相变材料包装瓶2、导热介质3、隔热垫板4、包装瓶封口5和无机相变材料6组成；无机相变材料6装入相变材料包装瓶2中，并对包装瓶封口5进行密封；在金属外壳1内放入隔热垫板4，然后再放入相变材料包装瓶2，最后充入导热介质3。导热介质3能更好的为无机相变材料6传输能量，从而减少损耗。金属外壳1及相变材料包装瓶2能有效的防止无机相变材料6泄漏。隔热垫板4防止内部结构被高温损毁。

其中，所述无机相变材料为相变温度为30℃的无机相变材料，由如下方法制备：

(1)在30℃条件下在配置皿中将占物料总量0.8％的四水硼砂与占物料总量0.2％的六偏磷酸钠混合，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物A；

(2)在35℃条件下将占物料总量14％的十水硫酸钠加入到混合物A中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B1；

(3)在35℃条件下在配置皿中将占物料总量0.7％的四水硼砂加入到混合物B1中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B2；

(4)在40℃条件下将占物料总量7％的十水硫酸钠加入到混合物B2中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B3；

(5)在30℃条件下在配置皿中将占物料总量0.1％的六偏磷酸钠加入到混合物B3中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B4；

(6)在35℃条件下将占物料总量7％的十水硫酸钠加入到混合物B4中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B；

(7)在35℃条件下将占物料总量1.0％的四水硼砂加入到混合物B中，用搅拌器搅拌 15分钟，得到混合物C1；

(8)在40℃条件下将占物料总量7％的十水硫酸钠加入到混合物C1中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物C2；

(9)在30℃条件下将占物料总量0.2％的藻酸钾加入到混合物C2中，用搅拌器搅拌 15分钟，得到混合物C3；

(10)在35℃条件下将占物料总量7％的十水硫酸钠加入到混合物C3中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物D；

(11)在35℃条件下将占物料总量0.3％的六水氯化锶加入到混合物D中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物D1；

(12)在40℃条件下将占物料总量3.5％的十水硫酸钠加入到混合物D1中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物D2；

(13)在30℃条件下将占物料总量0.2％的硅酸铝钠加入到混合物D2中，用搅拌器搅拌 15分钟，得到混合物D3；

(14)在35℃条件下将占物料总量3.5％的十水硫酸钠加入到混合物D3中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物E；

(15)在35℃条件下将占物料总量0.2％的六水氯化锶加入到混合物E中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物E1；

(16)在35℃条件下将占物料总量3.5％的十水硫酸钠加入到混合物E1中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物E2；

(17)在35℃条件下将占物料总量0.1％的亚铁氰化钾加入到混合物E2中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物E3；

(18)在40℃条件下将占物料总量3.5％的十水硫酸钠加入到混合物E3中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物F；

(19)在45℃条件下将占物料总量0.2％的活性氧化铝加入到混合物F中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物G；

(20)在50℃条件下将占物料总量35％的膨润土加入到混合物G中，用搅拌器搅拌120 分钟，得到混合物H；

(21)在50℃条件下将占物料总量5％的水加入到混合物H中，用搅拌器搅拌10分钟，得到的混合物即为相变温度为30℃的无机相变材料。

本实用新型的有益效果是，将本实用新型制备的相变蓄能材料的组合装置应用时安装方便，能够有效储存热能和冷量并释放。

附图说明

附图1是相变蓄能材料的组合装置的示意图。附图1中1为金属外壳，2为相变材料包装瓶，3为导热介质，4为隔热垫板，5为包装瓶封口，6为无机相变材料。

附图2是相变蓄能材料的组合装置的主视图。附图2中1为金属外壳，2为相变材料包装瓶，3为导热介质，4为隔热垫板，5为包装瓶封口，6为无机相变材料。

具体实施方式

实施例

(1)相变蓄能材料的组合装置的制备过程如下：

相变蓄能材料的组合装置由金属外壳，相变材料包装瓶，导热介质，隔热垫板，包装瓶封口和无机相变材料组成。金属外壳的尺寸为105mm×166mm×310mm；相变材料包装瓶的材质为聚丙烯树脂，其尺寸为160mm×100mm×57mm；相变蓄能材料采用相变温度为30℃的无机相变材料，将相变温度为30℃的无机相变材料装入相变材料包装瓶中，并对包装瓶封口进行密封，并进行密封；导热介质为320导热油。首先在金属外壳内放入隔热垫板，再放入相变材料包装瓶，然后充入320导热油。

(2)相变温度为30℃的无机相变材料由如下方法制备：

1)在30℃条件下在配置皿中8克四水硼砂与2克六偏磷酸钠混合，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物A；

2)在35℃条件下将140克十水硫酸钠加入到混合物A中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B1；

3)在35℃条件下在配置皿中将7克四水硼砂加入到混合物B1中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B2；

4)在40℃条件下将70克十水硫酸钠加入到混合物B2中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B3；

5)在30℃条件下在配置皿中将1克六偏磷酸钠加入到混合物B3中，用搅拌器搅拌15 分钟，得到混合物B4；

6)在35℃条件下将70克十水硫酸钠加入到混合物B4中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物B；

7)在35℃条件下将10克四水硼砂加入到混合物B中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物C1；

8)在40℃条件下将70克十水硫酸钠加入到混合物C1中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物C2；

9)在30℃条件下将2克藻酸钾加入到混合物C2中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物C3；

10)在35℃条件下将70克十水硫酸钠加入到混合物C3中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物D；

11)在35℃条件下将3克六水氯化锶加入到混合物D中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物D1；

12)在40℃条件下将35克十水硫酸钠加入到混合物D1中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物D2；

13)在30℃条件下将占2克硅酸铝钠加入到混合物D2中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物D3；

14)在35℃条件下将35克十水硫酸钠加入到混合物D3中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物E；

15)在35℃条件下将2克六水氯化锶加入到混合物E中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物E1；

16)在35℃条件下将35克十水硫酸钠加入到混合物E1中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物E2；

17)在35℃条件下将1克亚铁氰化钾加入到混合物E2中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物E3；

18)在40℃条件下将35克十水硫酸钠加入到混合物E3中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物F；

19)在45℃条件下将2克活性氧化铝加入到混合物F中，用搅拌器搅拌15分钟，得到混合物G；

20)在50℃条件下将350克膨润土加入到混合物G中，用搅拌器搅拌120分钟，得到混合物H；

21)在50℃条件下将50克水加入到混合物H中，用搅拌器搅拌10分钟，得到的混合物即为相变温度为30℃的无机相变材料。

(3)相变蓄能材料的组合装置的应用

将本实用新型制备的相变蓄能材料的组合装置进行了应用试验，结果表明该组合装置能够有效储存热能和冷量，每千克相变蓄能材料可存储200KJ热量和36KJ冷量，相当于0.094 千瓦小时的电量。运用本实用新型可将电能转化为热能和冷量储存并释放，有效的促进了煤改电政策的推进，达到了节能减排的目的。