[發明專利]一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備和應用

有效

• 申請號: 201510411385.5
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105013413B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 駱相全
• 申請（專利權）人: 貴州華益能環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01J13/04
• 分類號: B01J13/04;C09K5/04
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司52002
• 代理人: 徐逸心,袁慶云

技術領域

本發明涉及一種相變儲能材料的制備和應用，具體地說是一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備和應用。

背景技術

相變儲能材料是在本身發生相變的過程中吸收環境的熱量或在需要時向環境釋放熱量的，達到控制和調節周圍環境溫度和節能的目的。如在太陽照射下，相變能大量吸收太陽的熱量，產生物質相變，當環境溫度低時，相變物質釋放出其儲存的熱量，使環境溫度在一定時間內保持穩定。相變物質通過相變儲能，放熱，從而達到保溫節能的目的。因此相變儲能材料在很多方面得到了應用。如城市余熱利用，電網削峰填谷利用，建筑物恒溫隔熱，家用取暖保溫等。

相變儲能材料按其化學組成可分有機，無機，有機無機混合材料。有機相變儲能材料如石蠟，導熱系數較低，傳熱性能差，從而降低了系統得到效能，混合相變儲能材料具有在一定范圍內可調的優點，但容易老化，經過幾次循環后就失去儲能效果，無機相變儲能材料具有使用范圍廣，導熱系數大，儲熱密度大，相變體積小，毒性小，價格便宜等優點，深得人們青睞，其中無機鹽水合物是低溫相變儲熱材料中最重要的一類，但會出現過冷、相分離，影響其廣泛使用，解決的辦法很多，如加入成核劑，增稠劑，制成微膠囊，制成納米功能材料。

雖然無機相變儲能材料在城市余熱，電網削峰填谷，建筑恒溫隔熱方面有廣泛應用前景，但在農業方面的應用還很少。目前蔬菜大棚和農業地膜覆蓋，特別在冬天突然出現嚴重的寒潮凜凍或倒春寒時，許多蔬菜大棚和土上都要蓋上厚厚的草被，一旦來不及覆蓋時，農作物就會被凍害，農業就會受到大的損失，如何能將相變儲能材料用到蔬菜大棚和地膜是發明人要解決的問題。其一是解決蔬菜大棚不受烈日的蒸烤，避開烈日高峰；其二是當寒潮來臨或突然產生凜凍天氣，使蔬菜花卉不至因此凍壞。

發明內容

本發明的目的，在于將無機相變儲能材料應用在農業上，即應用在蔬菜大棚或花卉大棚上，用在地膜上。其一是解決蔬菜大棚不受烈日的蒸烤，避開烈日高峰；其二是解決蔬菜大棚當寒潮來臨或突然產生凜凍天氣時，使蔬或菜花卉不至因此凍壞，其中的關鍵在于找到相變溫度較低和相變儲能較大的無機水和物，通過本發明法方加工獲得相變溫度相對較低的儲能膠囊，相變溫度12.8℃，是目前發明人在實驗中獲得的最低的無機鹽水合相變儲能材料。

本發明一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的制備，是按下列步驟加工：

（1）按重量比稱取原料和水混合

六水合氯化鈣40份

聚乙烯醇10份

硬脂酸鋅2份

水50份

（2）將上述混合物加熱至90℃熬制成凝膠；

（3）在凝膠中加入20-30wt%硼酸使凝膠失去粘性；

（4）將失去粘性的凝膠進行噴霧，同時噴水冷卻，得到粒徑小于1mm的大棚防凜凍相變儲能膠囊，膠囊相變溫度12.8℃，儲能密度128.6J/g。

本發明一種大棚防凜凍相變儲能膠囊的應用，是利用膠囊相變溫度低的特點，將相變儲能膠囊配制成相變儲能乳狀液體，用噴霧機噴涂在大棚薄膜和玻璃上，干燥形成相變儲能防水防火透明薄膜，防止蔬菜、花卉受到凍害。

用大棚防凜凍相變儲能膠囊制成儲能乳狀液的方法按下列步驟配制：

（1）按重量比稱取原料

納米氧化鋅60份

相變儲能材料23份

納米硬脂酸鋅2份

聚乙烯醇6份

水30-40份

（2）除納米硬脂酸鋅外，其余原料依次加入水中調勻；

（3）將納米硬脂酸鋅加入上述混合物中，通過乳化設備加工成乳狀液。

上述所指的相變儲能材料即本發明大棚防凜凍相變儲能膠囊。

本發明相變儲能膠囊，相變溫度12.8℃，相對相變溫度較低，適用于冬天突然出現嚴重的寒潮凜凍或倒春時能夠避開寒潮高峰，實驗證明，將本發明相變儲能膠囊配制的乳狀液體噴涂在玻璃箱體表面，在-10℃環境中，從早到晚箱體溫度變化如下。

噴涂2毫米厚相變儲能乳液玻璃箱上午8時和環境溫度相同為20℃，8時至18時為測試時間， 8時至16時溫度維持在12.8℃，維持時間為8小時，16點時溫度開始下降，16-18時溫度下降到-10℃；

沒有噴涂相變儲能乳液玻璃箱上午8時和環境溫度相同為20℃，8時至18時為測試時間，早上8時放置到-10℃的冰庫內，溫度立刻下降到-10℃,8時至18時溫度維持在-10℃，和冷庫溫度持平；

噴涂2毫米厚相變儲能乳液的玻璃箱溫度，8時至16時溫度維持在12.8℃，維持時間為8小時，突然寒潮來臨或突然產生凜凍天氣，恒溫效果非常明顯，實驗結果如圖2。