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1、10申请公布号CN104277768A43申请公布日20150114CN104277768A21申请号201310277250522申请日20130702C09K5/06200601F24J2/3420060171申请人樊建华地址211300江苏省南京市高淳经济开发区古檀大道3号72发明人樊建华李富玲74专利代理机构北京志霖恒远知识产权代理事务所普通合伙11435代理人孟阿妮54发明名称相变储能材料及其生产方法、应用57摘要本发明公开了一种相变储能材料及其生产方法、应用，该相变储能材料的生产方法给醋酸钠中加入水，得到醋酸钠与水的混合物，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为3070WT。本发明还提供。
2、一种相变储能材料，所述相变储能材料是按照上述的生产方法制备得到的，所述相变储能材料具有稳定过冷的特性。本发明又提供一种相变储能材料在太阳能供热系统中的应用。本发明的相变储能材料通过稳定过冷长期存储热能，可以实现短期和长期存储热能，解决了热能跨季节长期高效存储和利用的技术问题。51INTCL权利要求书1页说明书7页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图2页10申请公布号CN104277768ACN104277768A1/1页21一种相变储能材料的生产方法，其特征在于，给醋酸钠中加入水，得到醋酸钠与水的混合物，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为3070W。
3、T。2根据权利要求1所述的相变储能材料的生产方法，其特征在于，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为4060WT。3根据权利要求2所述的相变储能材料的生产方法，其特征在于，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为60WT。4根据权利要求13任一项所述的相变储能材料的生产方法，其特征在于，所述给醋酸钠中加入水，包括在室温下，将水加入醋酸钠中，以每分钟30300转的转速搅拌510分钟，使醋酸钠与水混合均匀。5一种相变储能材料，其特征在于，所述相变储能材料是含水量为3070WT的醋酸钠与水的混合物。6根据权利要求5所述的相变储能材料，其特征在于，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为4060WT。7根据权利要求6所述的。
4、相变储能材料，其特征在于，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为60WT。8一种权利要求57任一项所述的相变储能材料在太阳能供热系统中的应用。9根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述相变储能材料具有常温下稳定过冷的特性。10根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述太阳能供热系统包括太阳能集热器和蓄热器，所述太阳能集热器的供热出口连接有蓄热器和供热终端，所述蓄热器与供热终端连接；所述蓄热器内设有相变储能材料。权利要求书CN104277768A1/7页3相变储能材料及其生产方法、应用技术领域0001本发明涉及相变储能材料领域，具体涉及一种相变储能材料及其生产方法、应用。背景技术0002相变储能。
5、材料是近些年开发的一种新材料，是利用某些物质在特定温度下，通过相变来吸收或释放能量。0003在世界范围内，包括采暖、空调制冷、生活热水等在内的建筑能耗占社会总能耗的40。太阳光热利用能有效覆盖建筑能耗、是最具有发展潜力的可再生能源利用技术。由于太阳能资源以及建筑能耗的季节波动性，热能的跨季节储存是高效利用太阳能的关键。目前市场上太阳能热利用系统均采用常规短期储热技术，太阳能贡献率低，仅能满足生活热水需要或采暖效率低，不能满足建筑采暖的广泛需求。0004现有的相变储能材料不能实现长期有效的热量存储，使得太阳能热的利用不能实现跨季存储。发明内容0005在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于。
6、本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。0006本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种热能存储期限长的相变储能材料，0007本发明还提供一种相变储能材料的生产方法。0008本发明又提供一种相变储能材料在太阳能供热系统中的应用。0009为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是0010一种相变储能材料的生产方法，给醋酸钠中加入水，得到醋酸钠与水的混合物，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为3070WT0011本发。
7、明还提供一种相变储能材料，所述相变储能材料是含水量为3070WT的醋酸钠与水的混合物。0012本发明又提供一种相变储能材料在太阳能供热系统中的应用。0013与现有技术相比，本发明的有益效果是0014本发明的相变储能材料通过稳定过冷长期存储热能，达到低热损长期储能的目的，实现短期和长期存储热能的结合和兼顾，解决了热能跨季节长期高效存储和利用的技术问题。附图说明0015为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现说明书CN104277768A2/7页4有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲。
8、，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。0016图1为本发明实施例提供的相变储能材料的生产方法流程图；0017图2为本发明实施例提供的太阳能供热系统原理图；0018图3为本发明实施例提供的跨季相变蓄热器结构图；0019图4为本发明实施例提供的多个跨季相变蓄热器连接的结构图。0020附图标记说明00211容器；00222上换热腔；00233第一换热装置，30第一换热器集联管，301第一换热介质进口，302第一换热介质出口；00244第二换热装置，40第二换热器集联管，401第二换热介质进口，402第二换热介质出口；00255上导流板；00266太阳能集热器；00277阀。
9、一；00288阀二；00299阀三；003010阀五；003111泵一；003212膨胀罐；003313阀十；003414泵二；003515阀六；003616阀九；003717备用热源；003818采暖系统；003919生活热水管路；004020生活热水蓄热水箱；004121阀七；004222阀四；004323阀八；0044100跨季相变蓄热器；0045101换热介质进口；0046102控制阀；0047103换热介质出口。具体实施方式说明书CN104277768A3/7页50048为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚。
10、、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。0049参见图1，一种相变储能材料的生产方法0050步骤S11给醋酸钠中加入水；0051步骤S12得到醋酸钠与水的混合物。0052其中，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为3070WT。0053。
11、本发明的醋酸钠中加入水，其水含量为3070WT，使用上述的醋酸钠与水的混合物作为相变储能材料，具有常温下稳定过冷的特性，实现了低热损跨季储能的目的，小于此含水量，相变材料将不能实现跨季储热的功能。大于此含水量，相变温度降低，相变材料有效储能密度降低，相变材料将不能使用。0054优选的，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为4060WT。0055更优选的，所述醋酸钠与水的混合物中含水量为60WT。0056优选的，所述给醋酸钠中加入水，包括在室温下，将水加入醋酸钠中，以每分钟30300转的转速搅拌510分钟，使醋酸钠与水混合均匀。0057优选的，转速为每分钟150转，搅拌时间为10分钟。0058通过搅拌。
12、使醋酸钠与水能更好的混合均匀，从而得到性能稳定，均一的醋酸钠水溶液。0059本发明还提供一种相变储能材料，所述相变储能材料是含水量为3070WT的醋酸钠与水的混合物。0060本发明提供的上述相变储能材料在太阳能供热系统中的应用。0061本发明的相变储能材料具有常温下稳定过冷特性，可用于跨季储能，尤其适用于跨季取暖。0062本发明的相变储能材料在太阳能供热系统中的应用详细叙述如下0063图2为本发明实施例提供的太阳能供热系统原理图。如图2所示，本发明实施例提供的太阳能供热系统包括太阳能集热器6和蓄热器100，太阳能集热器6的供热出口连接有跨季相变蓄热器100和供热终端，跨季相变蓄热器100与供热。
13、终端连接，蓄热器100内设有相变储能材料。0064本发明提供的上述方案，采用了相变蓄能技术，摆脱了显热蓄能的局限，大大提高蓄热密度的同时降低了热损。建造、使用成本低，使用寿命长。0065供热终端包括生活热水供水系统和/或采暖系统18。生活热水供水系统包括生活热水蓄热水箱20和与生活热水蓄热水箱20连接的生活热水管路19。采暖系统18包括连接至单户或多户的采暖管路，及与采暖管路连接的暖气片。0066具体地，作为一种优选方式，太阳能集热器6的供热出口通过管路连接阀一7。阀一7的出口连接两个管路，其中一个管路连接阀二8，另一管路连接阀三9。阀三9的出口说明书CN104277768A4/7页6连接跨季。
14、相变蓄热器100，跨季相变蓄热器100的换热介质出口103连接三个管路，其中一个管路连接阀四22，另一管路连接阀五10，第三个管路连接阀六15。阀二8的出口连接三个管路，其中一个管路连接阀四22的出口，另一管路连接阀七21，第三个管路连接阀八23。阀七21的出口连接热交换管，热交换管位于生活热水蓄热水箱20内。阀八23的出口连接三个管路，一个管路与热交换管连接，另一管路连接阀九16，第三个管路连接阀十13。阀九16的出口通过管路连接采暖系统18，且在该管路上连接有备用热源17，备用热源17可以是电加热器。采暖系统18的出口通过管路与太阳能集热器6的进液口连接，且该管路上顺次连接泵二14、泵一1。
15、1。在泵二14与泵一11之间的管路上还连接有膨胀罐12。0067上述结构的太阳能供热系统，根据阀与泵的运行情况的不同，具有多个工作模式，下面以表格进行说明各个工作模式。00681、太阳能集热器6直接用于生活热水及采暖0069方案A跨季相变蓄热器100不参与蓄热00700071方案B跨季相变蓄热器100参与蓄热0072007300742、蓄热模式007500763、跨季相变蓄热器100提供生活热水及采暖0077说明书CN104277768A5/7页700784、备用热源采暖00790080注阀二开为备用热源储能模式；阀二关为备用热源采暖模式。0081实际使用中，如图3所示，跨季相变蓄热器，包括放。
16、置相变储能材料的容器1，容器1的上方设有上换热腔2，上换热腔2连接第一换热装置3。0082本发明上换热腔用于放置换热介质，上述结构的跨季相变蓄热器具有换热效率高的优点。0083本实施例在上述实施例的基础上，容器1的下方设有下换热腔，下换热腔连接第二换热装置4。0084通过在容器的上下表面都设置换热装置，达到更好的换热效果。0085本实施例在上述实施例的基础上，上换热腔2内设有上导流板5。0086可选的，下换热腔内设有下导流板。0087为保证容器中的相变储能材料上下表面均匀换热、避免死角、提高换热效率，上下换热腔内布置有导流板，导流板形成数个并行的流道，保证了换热介质流体的均匀分布。0088本实。
17、施例在上述实施例的基础上，第一换热装置3包括第一换热器集联管30，第一换热器集联管30包括第一换热介质进口301和第一换热介质出口302，第一换热介质进口301设置在容器1的一侧，第一换热介质出口302设置在容器1的另一侧；和/或，0089第二换热装置4包括第二换热器集联管40，第二换热器集联管40包括第二换热介质进口401和第二换热介质出口402，第二换热介质进口401设置在容器1的一侧，第二换热介质出口402设置在容器1的另一侧。0090容器的两侧均设有第一换热器集联管和第二换热器集联管。本发明的跨季相变蓄热器通过太阳能集热系统进行热量储存，换热介质从一侧第一换热介质进口进入，流经上换热腔。
18、的第一导流板，从第一换热介质出口流出，同样的，设置在下方的换热介质从一侧第二换热介质进口进入，流经下换热腔的第二导流板，从第二换热介质出口流出，夹层中的相变储能材料吸收换热介质的热能进行存储或夹层中的相变储能材料释放热能到换热介质进行放热。0091本实施例在上述实施例的基础上，容器1为水平放置的矩形容器，和/或，容器1的高度不大于20厘米，优选为315厘米。容器1为塑料容器、普通钢容器或不锈钢容器。说明书CN104277768A6/7页80092对于以普通钢和不锈钢为材质的容器，容器的腔体内表面应避免焊缝及杂质，如有焊缝需打磨，使焊接处磨平，保证相变储能材料的稳定性。0093本发明的相变储能材。
19、料为醋酸钠水合物，所述醋酸钠水合物的含水量为4060WT。含水量为4060WT的醋酸钠水合物属无机相变储能材料，具有卓越的跨季储能特性，还具有较高的储能密度（达167千瓦时每吨）、稳定的物性、可无限次重复利用等优点。同时醋酸钠水合物无毒无害、无污染、经济、操作方便，具有大规模推广的潜力。通过半导体激发装置或二氧化碳激发装置，可在需要时，主动激发醋酸钠水合物的结晶过程，释放回收热能。0094通过本发明相变储能材料容器的设计和相变储能材料的含水量控制，能有效预防相变储能材料的凝聚和相分离现象，保证相变储能材料的稳定过冷，实现相变储能材料的长期稳定储能。采用上述的跨季相变蓄热器，可以使醋酸钠水合物实。
20、现一次性融化储能。在常温下相变储能材料可处于稳定过冷态，存储相变能长达一年之久而不会出现自发结晶和分相的现象。0095如图4所示，根据对热能的实际需要，太阳能供热系统中可以包括至少两个跨季相变蓄热器100，且相邻的跨季相变蓄热器100彼此相连。0096多个跨季相变蓄热器100堆积形成总储热能力较大的蓄热器，也可根据实际情况由多个跨季相变蓄热器平铺或上下叠加方式连接而成。上下叠加方式可以最大限度地利用现有空间。每个跨季相变蓄热器可独立进行储能和放热操作，因此系统具有很好的可放大性，可根据用户的供热需要，设计跨季蓄热设备的尺寸。0097优选的，每个跨季相变蓄热器100的换热介质进口101设有控制阀。
21、102，也可以在换热介质出口103设置控制阀；还可以在跨季相变蓄热器100的外表面设有保温层。最大限度的降低显热损失。根据需要可在每个跨季相变蓄热器内或者每个跨季相变蓄热器组与组之间设置开关控制阀。实现每个跨季相变蓄热器的独立储能和放热操作，或组之间的独立工作，也可合并成一个组，协同工作，进行储能和放热操作。0098本发明实施例还提供一种太阳能供热系统控制方法，在供热过程中，控制太阳能集热器选择性对跨季相变蓄热器和/或供热终端供热。0099可采用上述太阳能供热系统实施该方法，具体工作过程参见上述描述。0100在太阳能充裕的夏季，太阳能集热器6可以既为供热终端提供热量，也可以为跨季相变蓄热器10。
22、0提供热量，使一部分热能储存于跨季相变蓄热器100内，以供在环境温度较低时，例如冬季，通过激发相变储能材料来释放热能。例如，在冬季，通过温度传感器获取太阳能集热器的供热量，此时太阳能集热器收集到的太阳能较少，则在太阳能集热器供热量（该热量可以用温度来表征，温度高则说明收集的热量多）小于预定值时，这个预定值可以是一个温度值，例如但不限于为30度，则此时说明太阳能集热器6收集到的热量不能满足需要，此时通过半导体激发装置的PELTIER效应或二氧化碳冷却，激发跨季相变蓄热器内相变储能材料，使所述相变储能材料结晶释放热能，为供热终端供热。其释放的热能一般在60左右。0101为了能够更好的对跨季相变蓄热。
23、器100内的相变储能材料进行储能，例如在太阳能集热器6内的温度与相变储能材料的温度的差值大于一定值时，对相变储能材料的充能才比较充分，才可以使相变储能材料充分的融化。则通过设置在太阳能集热器的温度传感说明书CN104277768A7/7页9器获取太阳能集热器的供热温度值，通过设置在跨季相变蓄热器内的温度传感器获取相变储能材料温度值，在供热温度值与相变储能材料温度值的差值大于预定温度值时，则对跨季相变蓄热器供热。预定温度值可以是315K。否则停止对相变储能材料的热量存储，或仅为供热终端供热。0102在本发明上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重。
24、，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。0103在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。0104应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。0105最后应说明的是虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。说明书CN104277768A1/2页10图1图2说明书附图CN104277768A102/2页11图3图4说明书附图CN104277768A11。