專利名稱：一種儲熱介質及其用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種以相變形式儲存熱能的相變材料，尤其涉及一種儲熱介質制備方法及其用途。
背景技術：
相變儲熱介質是通過在高于其特有的相變融化溫度的環境下通過自身融化而自動吸收環境大量的熱量，并在低于其特有的相變溫度環境下自動冷凝而向環境釋放熱量，從而維持環境的溫度恒定，達到儲能的目的。
作為相變儲熱介質的物質可以為無水鹽、鹽水化合物及其混合物、有機物等。其中有機物在應用時易帶來火災危險；無水鹽或者它們的混合物適用于高溫儲熱；鹽水化合物及其混合物適合于儲存低溫熱源，此類材料在太陽能和城市余熱利用，電網的削峰填谷等多方面有著廣泛的應用。
判定一種儲熱介質優劣標準有相變溫度，相變材料的毒性、腐蝕性、過冷性能、分層性、廉價性等等。而同時滿足上述所有要求的相變材料并不多見。
熔點在40℃左右的材料在冬天常用作取暖介質，夏天用作建筑物頂樓的隔熱層。在這一溫度左右的常見的鹽水化合物有四水氯化鈣(39℃)，四水硝酸鈣(42℃)和兩水氟化鉀(42℃)。但四水氯化鈣在39℃熔化時發生包晶反應，不適合用作儲能材料；四水硝酸鈣熔體在42℃過冷效應很強，需加入相關的成核劑才能及時地結晶；兩水氟化鉀昂貴且腐蝕性強，不合適用作儲能或者隔熱材料。
實際應用中常見的一種鹽水化合物是由MgCl2*6H2O和Mg(NO3)2*6H2O按一定比例混合而得到，其熔點為56℃。由氯化鎂，硝酸鎂和水組成的共晶熔化溫度不同于上述溫度的鹽水化合物則未見報道。

發明內容
本發明為了解決上述已有技術的不足之處，而提供一種具有毒性小，廉價，腐蝕性小，無過冷性能，無分層性等諸多優點的儲熱介質及其制備方法。該儲熱介質是由氯化鎂，硝酸鎂和水組成的共晶熔化溫度不同于上述溫度的鹽水化合物。應用于建筑物的恒溫隔熱，家用取暖裝置等。
本發明一種儲熱介質及其用途，它是由水、硝酸鎂和氯化鎂經特殊配方而形成的三元混合物。
該儲熱介質含硝酸鎂48-53(重量)％，氯化鎂10-13(重量)％，水36-40(重量)％。
該儲熱介質是封裝的。
制備儲熱介質的方法，將氯化鎂、硝酸鎂或者它們的水化物與水混合熔化或者蒸發掉一定量的水分，調制成熔體或晶體混合物。
本發明的儲熱介質的用途，并非一定要與輔助劑一起，用作潛熱儲存系統中的儲存介質。
儲熱介質的用途之一，是用在房屋頂層隔熱。
儲熱介質的用途之一，是用在家庭取暖用儲能器件中。
制備該儲熱介質的方法，是把硝酸鎂和氯化鎂(或者它們的各種形式的水合物)混合在一起，通過加入水(如水分過多則蒸發溶液中的部分水分)調節介質組分到如上所述的含量。
其作用機理是，如圖1中E2點所示，在氯化鎂-硝酸鎂-水三元體系中存在一個未被報道的由六水硝酸鎂、兩水硝酸鎂和六水氯化鎂所組成的共晶點，該點的共晶溫度為41℃左右。
發明的效果該儲能介質具有毒性小，廉價，不易燃，無過冷性能，無分層性等諸多優點。


圖1 硝酸鎂-氯化鎂-水體系溶解度相圖。
圖中E1已知的熔點為56℃左右的儲能材料，E2在本發明中被保護的用作儲能介質的共晶點。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。
具體實施例方式
實施例一把78公斤六水硝酸鎂和22公斤六水氯化鎂混合在一起，然后加熱溶液蒸發掉其中的10公斤左右的水分，所得溶液將在39℃～41℃凝結為鹽水化合物(六水硝酸鎂、六水氯化鎂和二水硝酸鎂)的混合物，該混合物的熔點為40±1.5℃。
實施例二取一定量按實施例一描述的方法制成的混合物裝進一定的密封容器內，由室溫(25℃)加熱至45℃，其儲存的顯熱相當于同樣重量純水儲存熱量的300％；由室溫(25℃)加熱至70℃，其儲存的熱量相當于同樣重量純水儲存熱量的200％。在室溫下，冷卻一定重量的溫度為70℃該儲能混合物至室溫所需的時間是冷卻同樣重量同樣純水所需時間的2.5倍以上。如用該儲熱介質代替常用的家用熱水袋中的水，則可使熱水袋的冷卻時間延長一倍以上，并且在絕大部分時間內其溫度保持在39℃～41℃之間，體感非常舒適。
以上實施例是詳細的說明本發明，本發明并不局限于實施例，依照本發明配方所作的儲熱介質都是本發明保護的范圍。
權利要求
1.一種儲熱介質及其用途，其特征在于它是由水、硝酸鎂和氯化鎂經特殊配方而形成的三元混合物。
2.根據權利要求1所述一種儲熱介質及其用途，其特征在于該儲熱介質含硝酸鎂48-53(重量)％，氯化鎂10-13(重量)％，水36-40(重量)％。
3.根據權利要求1所述的儲熱介質，其特征在于該儲熱介質是封裝的。
4.制備權利要求1-3所述的儲熱介質的方法，其特征在于將氯化鎂、硝酸鎂或者它們的水化物與水混合熔化或者蒸發掉一定量的水分，調制成熔體或晶體混合物。
5.根據權利要求1所述的儲熱介質的用途，并非一定要與輔助劑一起，用作潛熱儲存系統中的儲存介質。
6.根據權利要求1所述儲熱介質的用途之一，是用在房屋頂層隔熱。
7.根據權利要求1所述儲熱介質的用途之一，是用在家庭取暖用儲能器件中。
全文摘要
本發明涉及一種以相變形式儲存能量的相變材料，尤其涉及一種儲熱介質的配方及其應用。該儲熱介質是由氯化鎂，硝酸鎂和水組成的鹽水化合物，在最佳成分點處(圖1中E2點)該儲熱介質熔點在40±1.5℃；該儲能介質含硝酸鎂48－53(重量)％，氯化鎂10－13(重量)％，水H
文檔編號E04B1/76GK1940006SQ20061010458
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月12日 優先權日2006年9月12日
發明者曾德文, 林大澤, 張永德, 李碧海, 周紅艷 申請人:湖南大學, 青海西部礦業科技有限公司