蓄冷材料、制備方法、包括其的蓄冷液及應用技術

本發明專利技術提供了一種蓄冷材料、制備方法、包括其的蓄冷液及應用，屬于蓄冷材料技術領域，其旨在解決目前蓄冷材料的過冷度高以及添加至蓄冷材料中的增稠劑容易失效的問題，所述蓄冷材料包括碳復合石蠟冰晶成核微球；碳復合石蠟冰晶成核微球的組分包括石蠟及碳材料，碳材料占碳復合石蠟冰晶成核微球的質量百分比為1-4.5％。本發明專利技術提供的蓄冷材料、制備方法、包括其的蓄冷液及應用，能夠降低蓄冷液的過冷度，同時無需在蓄冷材料中添加增稠劑，從而可提升蓄冷制冷裝置的使用可靠性。提升蓄冷制冷裝置的使用可靠性。提升蓄冷制冷裝置的使用可靠性。

【技術實現步驟摘要】
蓄冷材料、制備方法、包括其的蓄冷液及應用


[0001]本專利技術涉及蓄冷材料
，尤其涉及一種蓄冷材料、制備方法、包括其的蓄冷液及應用。

技術介紹

[0002]蓄冷制冷裝置(例如，冰蓄冷空調、冰箱、冷庫、冷鏈運輸車輛等)通常包括蓄冷材料，在供電系統處于谷電時段時，制冷系統利用非峰值電能將所需要的制冷量儲存于蓄冷液(蓄冷材料與水形成蓄冷液，并且蓄冷液處于結冰狀態時可存儲冷量)中；在供電系統處于峰電時段時，釋冷系統通過融冰釋放的冷量來滿足降溫需求，可緩解供電系統處于峰電時段時的供電緊張。
[0003]目前蓄冷材料的過冷度高，導致結晶成核率低而易出現過冷現象，從而造成制冷系統的運行時間延長和能耗增加；雖然添加無機鹽、金屬粉體等成核劑能改善過冷現象，但需要在蓄冷液中添加增稠劑防止成核劑出現沉淀。然而，增稠劑在高溫至低溫交變工況下，其容易發生降解、團聚、沉淀、相分離而失效，從而影響蓄冷制冷裝置使用可靠性。

技術實現思路

[0004]本專利技術實施例提供了一種蓄冷材料、制備方法、包括其的蓄冷液及應用，其能夠降低蓄冷材料的過冷度，同時無需在蓄冷材料中添加增稠劑，從而可提升蓄冷制冷裝置的使用可靠性。
[0005]為了實現上述目的，本專利技術實施例采用如下技術方案：
[0006]第一方面，本專利技術實施例提供了一種蓄冷材料，所述蓄冷材料包括碳復合石蠟冰晶成核微球；所述碳復合石蠟冰晶成核微球的組分包括石蠟及碳材料，所述碳材料占所述碳復合石蠟冰晶成核微球的質量百分比為1-4.5％。
[0007]在一種可選實施例中，所述碳材料占所述碳復合石蠟冰晶成核微球的質量百分比為3％。
[0008]在一種可選實施例中，所述碳材料包括碳納米管、石墨烯或者兩者組合。
[0009]在一種可選實施例中，所述碳材料為石墨烯。
[0010]在一種可選實施例中，所述碳復合石蠟冰晶成核微球的粒徑小于900um。
[0011]第二方面，本專利技術實施例提供了一種蓄冷材料的制備方法，包括以下步驟：
[0012]按比例稱取石蠟及碳材料，并且所述碳材料占所述石蠟及所述碳材料形成的復合材料的質量百分比為1-4.5％；
[0013]對所述石蠟及所述碳材料分別進行脫水及干燥處理；
[0014]熔蠟，將脫水后的所述石蠟投入油浴鍋中，并保持油浴溫度為100℃；
[0015]在熔融的所述石蠟中添加脫水碳材料并研磨，形成復合溶液；
[0016]噴霧造粒，熔融液態的所述復合溶液在低于30℃空氣環境中進行噴霧造粒，并控制粒徑小于900um；
[0017]收集制備形成的碳復合石蠟冰晶成核微球，并存放于具有干燥氮氣的封閉環境中。
[0018]在一種可選實施例中，所述碳材料為石墨烯，且所述石墨烯占復合材料的質量百分比為3％。
[0019]第三方面，本專利技術實施例提供了一種蓄冷液，其組分包括水及第一方面所述的蓄冷材料，所述蓄冷材料包括碳復合石蠟冰晶成核微球；所述蓄冷材料占所述蓄冷液的質量百分比為15-25％。
[0020]在一種可選實施例中，所述蓄冷材料占所述蓄冷液的質量百分比為20％。
[0021]另一方面，本專利技術實施例第三方面提供的所述蓄冷液應用在所述蓄冷制冷裝置中。
[0022]與相關技術相比，本專利技術實施例提供的蓄冷材料、制備方法、包括其的蓄冷液及應用具有以下優點；
[0023]本專利技術實施例提供的蓄冷材料中包括碳復合石蠟冰晶成核微球，且碳材料占碳復合石蠟冰晶成核微球的質量百分比為1-4.5％，余量為石蠟。碳復合石蠟冰晶成核微球在液態水或者冰層中導熱性能好，并且能夠提供蓄冷液成核結冰條件，可降低蓄冷材料的過冷度，有利于在碳復合石蠟冰晶成核微球的球表面界面水晶核形成并提升蓄冷液的結晶速率，其能夠克服現有的蓄冷材料由于需要較大的過冷度的成核條件而導致制冷機組性能系數下降的問題，提升了制冷效率。
[0024]另外，其無需在蓄冷材料中添加增稠劑，能夠克服增稠劑在高溫至低溫交變工況下，其容易發生降解、團聚、沉淀、相分離而失效的問題，從而影響蓄冷制冷裝置使用可靠性。
[0025]除了上面所描述的本專利技術解決的技術問題、構成技術方案的技術特征以及由這些技術方案的技術特征所帶來的有益效果外，本專利技術提供的一種蓄冷材料、制備方法、包括其的蓄冷液及應用所能解決的其他技術問題、技術方案中包含的其他技術特征以及這些技術特征帶來的有益效果，將在具體實施方式中作出進一步詳細的說明。
附圖說明
[0026]為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對本專利技術實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一部分實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0027]圖1為本專利技術實施例二提供的蓄冷材料的制備方法的流程示意圖；
[0028]圖2為本專利技術實施例四提供的蓄冷液應用的蓄冷制冷裝置的結構示意圖；
[0029]圖3為本專利技術實施例四提供的蓄冰制冷器的結構示意圖；
[0030]圖4為本專利技術實施例四提供的結冰蒸發器的結構示意圖。
具體實施方式
[0031]現有蓄冷材料的過冷度太高，導致制冷機組的能效比太低，從而造成制冷系統的運行時間延長和能耗增加；雖然添加無機鹽、金屬粉體等成核劑能改善過冷現象，但需同時
添加增稠劑防止成核劑出現沉淀。添加增稠劑后的蓄冷材料的結晶速率降低以及導熱系數降低；同時，增稠劑在高溫－低溫交變的工況下，增稠劑容易發生降解、團聚、沉淀、相分離而失效，導致蓄冷制冷裝置可靠性下降。
[0032]為解決上述問題，本專利技術實施例提供一種蓄冷材料，其包括碳復合石蠟冰晶成核微球，且碳材料占碳復合石蠟冰晶成核微球的質量百分比為1-4.5％，余量為石蠟。碳復合石蠟冰晶成核微球在液態水或者冰層中導熱性能好，并能夠提供蓄冷液成核結冰條件，可降低蓄冷材料的過冷度，從而可提升蓄冷液的結晶速率；無需在蓄冷材料中添加增稠劑，能夠克服在蓄冷材料中添加增稠劑而帶來的影響蓄冷制冷裝置的可靠性的問題，從而提升了蓄冷制冷裝置的可靠性。
[0033]為了使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，均屬于本專利技術保護的范圍。
[0034]實施例一
[0035]本專利技術實施例提供了一種蓄冷材料，其包括碳復合石蠟冰晶成核微球，碳復合石蠟冰晶成核微球包括石蠟及碳材料，且碳材料占碳復合石蠟冰晶成核微球的質量百分比為1-4.5％。
[0036]具體地，石蠟可采用分子量366牌號石蠟，其熔點為56.3℃、熔化潛熱為256.2kJ/kg、固體密度770kg/m3、導熱系數為本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種蓄冷材料，其特征在于，所述蓄冷材料包括碳復合石蠟冰晶成核微球；所述碳復合石蠟冰晶成核微球的組分包括石蠟及碳材料，所述碳材料占所述碳復合石蠟冰晶成核微球的質量百分比為1-4.5％。2.根據權利要求1所述的蓄冷材料，其特征在于，所述碳材料占所述碳復合石蠟冰晶成核微球的質量百分比為3％。3.根據權利要求1所述的蓄冷材料，其特征在于，所述碳材料包括碳納米管、石墨烯或者兩者組合。4.根據權利要求3所述的蓄冷材料，其特征在于，所述碳材料為石墨烯。5.根據權利要求1至4任一項所述的蓄冷材料，其特征在于，所述碳復合石蠟冰晶成核微球的粒徑小于900um。6.一種蓄冷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：按比例稱取石蠟及碳材料，并且所述碳材料占所述石蠟及所述碳材料形成的復合材料的質量百分比為1-4.5％；對所述石蠟及所述碳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張力，鄧昌滬，
申請(專利權)人：張力，
類型：發明
國別省市：