[發明專利]用于熱能儲存的相變材料、這種材料的制造方法及應用

在審

• 申請號: 201780030412.1
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN109153910A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: T·哈利;B·利特里;T·恩谷元;R·赫泊特;Y·梅林格
• 申請（專利權）人: 賽爾齊－蓬多瓦茲大學
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14;C04B28/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張力更

本發明涉及用于合成基于聚氨酯的固?固型有機相變材料的方法，該方法包括：?步驟(i)：通過在容器中在第一受控溫度下的機械攪拌使液體聚乙二醇、交聯劑和液體多異氰酸酯混合和反應，以用于獲得液體聚氨酯，?在第二受控溫度下液體聚氨酯的焙燒步驟(ii)，以用于使聚氨酯變為固體，步驟(i)的混合在不存在溶劑的情況下進行。

技術領域

本發明涉及通過相變材料儲存熱能的技術領域。

背景技術

相變材料(下文稱作MCP)可以根據它們的化學性質來分類：有機MCP(例如石蠟、脂肪酸、多元醇)、無機MCP(例如鹽水合物、礦物鹽、金屬如鉀或鋰)、共晶MCP。

MCP可以根據它們在溫度變化期間經歷的相變類型進行分類：氣-液MCP，固-液MCP，固-氣MCP，固-固MCP。

本發明更特別地涉及通過固-固型有機MCP儲存熱能的技術領域。

本發明尤其應用在建筑領域中。MCP在建筑中的使用使得能夠減弱和緩和房間內的熱波動并保持舒適的平均溫度。

MCP在建筑中的使用還使得能夠限制陽光充足時溫度的升高，并且為一天中不太熱的時段提供熱量，從而限制了空調的使用。

MCP在建筑中的使用對于翻新來說以及對于包括大的裝玻璃的表面和厚度減小的墻壁的構造(例如木構造類型的具有低熱慣性的建筑的構造)來說具有重要意義。

對于涉及MCP在建筑中的應用的技術狀態的概述來說，可以參考例如以下的文獻：Kosny,PCM-Enhanced building components,an application of phase changematerials in building envelopes and internal structures 2015,ISSN 1619-0181；Sharma等人，Developments in organic solid-liquid phase storage changematerials and their applications in thermal energy storage,Energy Conversionand Management,2015，第193-228頁；Drissi,Développement de nouveaux bétonsaccumulateurs d’énergie,Thèse UniversitéParis Est,2015；Guichard,Contributionàl’étude des parois complexes intégrant des matériauxàchangement de phase,Thèse,Universitéde la Réunion,2013；Lopez,Méthodologie de conception des matériaux architecturés pour le stockage latent dans le domaine du Thèse,Insa Lyon,2013。

本發明還應用于汽車、制藥工業、醫學、電子、熱能系統(散熱器、熱板、蓄熱器......)的領域。

在建筑領域中最常用的MCP是基于石蠟或水合鹽的固-液型的。石蠟(例如十四烷、十六烷，十八烷，二十烷)具有大約0.15W/m.K的熱導率和140-250kJ/kg的熔化焓。

已知的是液體MCP(石蠟、鹽)的浸漬方法，尤其是在石膏中。在石膏中液體MCP的浸漬具有多個缺點。特別是，這種浸漬會引起顏色變化和滲出的風險。

基于石蠟的MCP具有許多缺點。特別是，基于石蠟的MCP具有低熱導率，易燃，并且在它們狀態變化期間它們的體積會變化。

為了嘗試克服這些缺點，基于石蠟的MCP是膠囊化的，特別是用于將它們摻入建筑材料如石膏或混凝土中。