一种复合水溶类水合物相变蓄冷剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113214797A(43)申请公布日2021.08.06(21)申请号202110393848.5(22)申请日2021.04.12(71)申请人东南大学地址210000江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人许波何雨柯(74)专利代理机构北京德崇智捷知识产权代理有限公司11467代理人郝雅洁(51)Int.Cl.C09K5/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种复合水溶类水合物相变蓄冷剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种复合水溶类水合物相变蓄冷剂及其制备方法，蓄冷剂由以下组分按照质量分数混合制成：四丁基氟化铵21％、四氢呋喃14％、表面活性剂0.1％‑0.5％和水。表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。表面活性剂提供晶核，使得水合物可以在晶核附近结晶快速结晶，减少结晶所需能量，缩短水合物结晶的诱导时间，降低过冷度。相变蓄冷剂的相变温度为279.8K‑280.8K，过冷度为3.3K‑7.8K；相变潜热约为213.3kJ/kg。本发明相变蓄冷剂过冷度低，无相分离现象，使用寿命长，制备过程简单，适用于建筑中央空调蓄冷领域。CN113214797ACN113214797A权利要求书1/1页1.一种复合水溶类水合物相变蓄冷剂，其特征在于，由以下组分按照质量分数混合制成：四丁基氟化铵21％、四氢呋喃14％、表面活性剂0.1％‑0.5％和水。2.根据权利要求1所述的复合水溶类水合物相变蓄冷剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。3.根据权利要求1所述的复合水溶类水合物相变蓄冷剂，其特征在于，所述相变蓄冷剂的相变温度为279.8K‑280.8K，过冷度为3.3K‑7.8K；相变潜热约为213.3kJ/kg。4.一种如权利要求1‑3任一所述的复合水溶类水合物相变蓄冷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：称量四丁基氟化铵、四氢呋喃、表面活性剂和水，按照组分配比混合，放置在烧杯中融化，并搅拌均匀，形成水合物溶液；步骤二：将所述水合物溶液放置在试管中，将试管放入0℃的低温水浴中，逐渐冷却降温至凝固。2CN113214797A说明书1/3页一种复合水溶类水合物相变蓄冷剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及蓄冷剂技术领域，尤其是一种合水溶类水合物相变蓄冷剂及其制备方法。背景技术[0002]我国峰谷用电量比高于发达国家，威胁电网的安全和稳定。供暖、通风和空调系统将占建筑物能源消耗的65％以上，夏季高峰期空调制冷能耗甚至占建筑总能耗的85％。夏季空调负荷主要集中于白天，夜间制冷需求量较低，利用相变材料蓄冷技术，在夜间负荷低谷点利用谷电价制冷并储存，在白天负荷高峰时段将储存的冷量释放出来，能够克服能源需求与供应之间的不匹配，节约空调运行费用，降低空调设备安装容量，促进电力负荷削峰填谷，是缓解能源供需矛盾的有效途径。[0003]水合物蓄冷相对于常规的水蓄冷、冰蓄冷等方式，水合物相变材料具有一些自身性质上的优势，比如工作温度可选择范围宽泛、相变过程体积波动相对较小，以及较高的储能密度、且无腐蚀性等。然而，大多数水合物蓄冷材料存在过冷现象和相分离现象，且由于多次热循环导致的相变材料热稳定性等问题。发明内容[0004]针对上述技术中的缺陷，本发明提供了一种合水溶类水合物相变蓄冷剂及其制备方法，解决了蓄冷材料过冷度大、多次热循环导致热稳定性的技术问题。[0005]本发明采用的技术方案如下：[0006]一种复合水溶类水合物相变蓄冷剂，由以下组分按照质量分数混合制成：四丁基氟化铵(TBAF)21％、四氢呋喃(THF)14％、表面活性剂0.1％‑0.5％和水。[0007]其进一步技术方案为：[0008]所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)。[0009]所述相变蓄冷剂的相变温度为279.8K‑280.8K，过冷度为3.3K‑7.8K；相变潜热约为213.3kJ/kg。[0010]一种复合水溶类水合物相变蓄冷剂的制备方法，包括以下步骤：[0011]步骤一：称量四丁基氟化铵、四氢呋喃、表面活性剂和水，按照组分配比混合，放置在烧杯中融化，并搅拌均匀，形成水合物溶液；[0012]步骤二：将所述水合物溶液放置在试管中，将试管放入0℃的低温水浴中，逐渐冷却降温至凝固。[0013]本发明的有益效果如下：[0014]本发明相变蓄冷剂使用十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠提供晶核，使得水合物可以在晶核附近结晶快速结晶，减少结晶所需能量，缩短水合物结晶的诱导时间，降低过冷度。本发明蓄冷剂的过冷度3.3K‑7.8K，过冷度较低，有效防止蓄冷材料的过冷现象。[0015]本发明蓄冷剂的相变温度27