一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法

《一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法》属于材料技术领域，尤其涉及一种相变储能材料，特别是一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料。

1.一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料，其特征在于，该材料主要由无水聚乙二醇2000、无水甘油、抗氧剂KY-500和硬脂酸钙熔融后混合而成。

2.根据权利要求1所述的空气能热泵热水器用复合相变储能材料，其特征在于，其中无水聚乙二醇2000的质量百分比为71～83％、无水甘油的质量百分比为16～28％、抗氧剂KY-500的质量百分比为0.7%、硬脂酸钙的质量百分比为0.3%。

3.一种根据权利要求1～2中任一空气能热泵热水器用复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

1）向聚乙二醇2000中加入过量无水氯化钙，充分搅拌均匀，250℃蒸馏得到无水聚乙二醇2000，氮气气氛中保存备用；

2）甘油在180℃下蒸馏除水，得到无水甘油，氮气气氛中保存备用；

3）按照无水聚乙二醇2000的质量百分比为71～83％、无水甘油的质量百分比为16～28％、抗氧剂KY-500的质量百分比为0.7%、硬脂酸钙的质量百分比为0.3%的比例，将四者在氮气气氛中55℃熔融共混均匀，冷却至室温，得到复合相变储能材料。

4.根据权利要求3所述空气能热泵热水器用复合相变储能材料的制备方法得到的复合相变储能材料的相变温度为46～48℃，相变潜热为154～157千焦/千克，热循环4000次后相变潜热损失小于10%。

空气能热泵热水器通过逆卡诺循环原理，能够以极少的电能把空气低温位热能转化成高温热能，再传至水中，加热成热水。截至2016年3月，市场上的空气能热泵热水器均采用水作为储能材料，由于水的热容较低，使得储能水箱存在体积大、储能效率不高和放热慢等缺点，极大地影响了空气能热泵热水器在民用市场的推广，也增加了社会能耗负担。而使用相变储能材料，则可以有效提高能源利用率，节约能耗。根据空气能热泵的工作原理可知，如果用相变材料来进行储能，则材料相变温度应在46～48℃，这样可以使得空气能热泵的热转化效率最大化，同时相变材料应具有较大相变潜热和很高的热稳定性（设一天热循环一次，寿命十年，则热循环稳定性至少应大于约4000次，潜热衰减应低于10％），以使其具有实用价值。 中国发明专利CN103992772A公开了一种相变储能材料及其制备方法，该相变储能材料由棕榈酸和硬脂酸经熔融混合而成，复合相变储能材料相变温度为52～55℃，相变潜热为160～170焦/克，热循环次数720次后，相变潜热衰减2.5～3.5％。存在的问题是该相变储能材料相变温度过高，同时热循环次数不足，无法满足空气能热泵热水器需要。

中国发明专利ZL2011103999771公开了一种聚乙二醇（PEG）类相变材料，该相变材料具有相变焓较高、热滞后效应低和分子量可调节的特点，不同分子量的聚乙二醇按一定比例复配熔融混合混合后，可以对热性能参数进行调节，因此可以制备出相变温度符合46～48℃的相变储能材料。存在的问题是由于聚乙二醇（PEG）类相变材料为聚合物混合物，在不经过任何抗老化处理的情况下，热循环500次时，相变潜热衰减即达到近10％，无法满足空气能热泵热水器的需要，通过向其中加入市售常用抗老化剂后，虽然可以明显提高其热稳定性，但是仍然无法达到热循环4000次，相变潜热衰减低于10％。

一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法专利目的

《一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法》的目的是提供一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法，该复合相变储能材料具有相变温度适宜（46～48℃）、相变潜热大和热稳定性高等特点，同时制备方法简单、可重复性强、成本低。

一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法技术方案

一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料，其主要由无水聚乙二醇2000、无水甘油、抗氧剂KY-500和硬脂酸钙熔融后混合而成。

优选的，其中无水聚乙二醇2000的质量百分比为71～83％、无水甘油的质量百分比为16～28％、抗氧剂KY-500的质量百分比为0.7％、硬脂酸钙的质量百分比为0.3％。 优选的，所述的空气能热泵热水器用复合相变储能材料的相变温度为46～48℃，相变潜热为154～157千焦/千克，热循环4000次后相变潜热损失小于10％。

《一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法》还提供了一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料的制备方法，包括以下具体步骤：

1）向聚乙二醇2000中加入过量无水氯化钙，充分搅拌均匀，250℃蒸馏得到无水聚乙二醇2000，氮气气氛中保存备用；

2）甘油在180℃下蒸馏除水，得到无水甘油，氮气气氛中保存备用；

3）按照无水聚乙二醇2000的质量百分比为71～83％、无水甘油的质量百分比为16～28％、抗氧剂KY-500的质量百分比为0.7％、硬脂酸钙的质量百分比为0.3％的比例，将四者在氮气气氛中55℃熔融共混均匀，冷却至室温，得到空气能热泵热水器用复合相变储能材料。

一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法改善效果

与2016年3月之前的技术相比，《一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法》提供的复合相变储能材料，具有适宜应用于空气能热泵热水器的相变温度，且相变潜热大，材料热稳定性好；该发明提供的复合相变储能材料，应用于空气能热泵热水器，与水相比，能够明显提高能源的利用效率，降低残余热量比例，缩小储能单元体积；抗氧剂KY-500和硬脂酸钙的加入使得无水聚乙二醇2000-无水甘油体系的热稳定性获得令人惊异的提高，达到热循环4000次，相变潜热衰减低于10％的基本要求，且本相变储能材料的制备方法简单、可重复性高、成本低。

• 实施例1

向聚乙二醇2000中加入过量无水氯化钙，充分搅拌均匀，250℃蒸馏得到无水聚乙二醇2000；甘油在180℃下蒸馏除水，得到无水甘油；然后按照无水聚乙二醇2000：无水甘油：抗氧剂KY-500：硬脂酸钙质量比71:28:0.7:0.3称取相应物质；氮气气氛中将上述物质加入250毫升的烧杯中，在电热套中恒温55℃加热搅拌直至完全熔融后，在室温下冷却至固化，获得均一稳定的复合相变储能材料。

• 对比实施例1

按照聚乙二醇2000：甘油：抗氧剂KY-500：硬脂酸钙质量比71:28:0.7:0.3称取相应物质；氮气气氛中将上述物质加入250毫升的烧杯中，在电热套中恒温55℃加热搅拌直至完全熔融后，在室温下冷却至固化，获得均一稳定的复合相变储能材料。

• 实施例2

向聚乙二醇2000中加入过量无水氯化钙，充分搅拌均匀，250℃蒸馏得到无水聚乙二醇2000；甘油在180℃下蒸馏除水，得到无水甘油；然后按照无水聚乙二醇2000：无水甘油：抗氧剂KY-500：硬脂酸钙质量比83:16:0.7:0.3称取相应物质；氮气气氛中将上述物质加入250毫升的烧杯中，在电热套中恒温55℃加热搅拌直至完全熔融后，在室温下冷却至固化，获得均一稳定的复合相变储能材料。

• 对比实施例2a

向聚乙二醇2000中加入过量无水氯化钙，充分搅拌均匀，250℃蒸馏得到无水聚乙二醇2000；甘油在180℃下蒸馏除水，得到无水甘油；然后按照无水聚乙二醇2000：无水甘油钙质量比83：17称取相应物质；氮气气氛中将上述物质加入250毫升的烧杯中，在电热套中恒温55℃加热搅拌直至完全熔融后，在室温下冷却至固化，获得均一稳定的复合相变储能材料。

• 对比实施例2b

向聚乙二醇2000中加入过量无水氯化钙，充分搅拌均匀，250℃蒸馏得到无水聚乙二醇2000；甘油在180℃下蒸馏除水，得到无水甘油；然后按照无水聚乙二醇2000：无水甘油：抗氧剂KY-500质量比83:16.3:0.7称取相应物质；氮气气氛中将上述物质加入250毫升的烧杯中，在电热套中恒温55℃加热搅拌直至完全熔融后，在室温下冷却至固化，获得均一稳定的复合相变储能材料。

• 对比实施例2c

向聚乙二醇2000中加入过量无水氯化钙，充分搅拌均匀，250℃蒸馏得到无水聚乙二醇2000；甘油在180℃下蒸馏除水，得到无水甘油；然后按照无水聚乙二醇2000：无水甘油：硬脂酸钙质量比83:16.7:0.3称取相应物质；氮气气氛中将上述物质加入250毫升的烧杯中，在电热套中恒温55℃加热搅拌直至完全熔融后，在室温下冷却至固化，获得均一稳定的复合相变储能材料。采取差示扫描量热仪测量各个实施例和对比实施例经过4000次热循环前后的相变温度和相变潜热，相关数据见表1。

2020年7月17日，《一种空气能热泵热水器用复合相变储能材料及制备方法》获得安徽省第七届专利奖优秀奖。 2100433B

《一种纳米纤维混纺复合纱线的制备方法》属于混纺复合纱线的制备领域，特别涉及一种纳米纤维混纺复合纱线的制备方法。

本发明公开一种光伏组件用复合材料边框及制备方法，光伏组件用复合材料边框包括本体和设置在本体外的防护涂层，本体按质量百分含量计，本体的原料配方包括纤维增强材料、基体高分子材料、促粘剂和辅料；其中，纤维增强材料为芳纶纤维、碳纤维或玻璃纤维的一种或多种的组合；基体高分子材料为PTFE、EP、PC或PA的一种或几种的组合；辅料包括脱模剂。本发明提供的复合材料边框采用高强度抗拉抗弯材料制成，可提升整体机械载荷性能；可提升组件抗PID性能，对双玻双面PID改善更为明显；通过增加防护涂层，提高边框抗紫外和耐老化性能；边框成本较低，可降低组件单瓦成本；边框适应于叠焊、叠瓦、拼片、单双玻组件。

《一种宽频吸波承力复合材料及其制备方法》属于武器装备用雷达隐身材料制造技术领域，涉及一种宽频吸波承力复合材料及其制备方法材料及其制备方法。