五水硫代硫酸钠相变蓄热材料的制备及其性能研究

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建筑领域是高耗能领域,占据社会总耗能的三分之一,而采暖、空调能耗和通风总量占建筑物总能耗的60%以上,一种舒适,清洁,安全的采暖方式是生活和工作的重要保证,带有相变材料的地板辐射采暖是较理想的采暖方式。蓄热技术的应用能在时间和空间上缓解能源紧张的状况。将相变材料填充在建筑材料中制作成地板,天花板,墙体等,用于建筑物的采暖,可利用低谷电或太阳能作为热源,不仅能提高能源利用效率,实现环保节能,也能调节建筑物室内温度,为学习和工作提供舒适的环境。五水硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)具有较高的相变焓,相变温度为48oC,适合作为地板辐射采暖蓄热材料。为解决其过冷和相分离问题,本文依据爱迪生法则,选择多种添加剂对五水硫代硫酸钠进行改性,制备出适于地板辐射采暖的相变蓄热材料,并对材料的性能进行了测试和表征分析。针对氯化锰,酸性焦磷酸钠,二水硫酸钙,萘酚等四种有效成核剂和CMC,活性白土,水溶性石蜡等三种增稠剂,实验研究了不同组成和配比的成核剂和增稠剂对五水硫代硫酸钠的改性效果。结果表明:添加5.0%氯化锰和2.0%活性白土、0.083%酸性焦磷酸钠和3.0%活性白土、0.083%酸性焦磷酸钠和水溶性石蜡(水溶性石蜡比例为0.5%~5.0%)、5.0%二水硫酸钙和活性白土体系(活性白土为0.5%~5.0%)、0.5%萘酚和0.5%氯化钠等五种不同成核剂和增稠剂对五水硫代硫酸钠均具有较好的改性效果;改性后的五水硫代硫酸钠相变蓄热材料可在高于30oC开始结晶放热,放热最高温度区间约为43~48oC,放热时间约为40~80min,相变焓约为176~210J/g,其蓄/放热过程无相分离现象;改性五水硫代硫酸钠相变蓄热材料的蓄热过程对其放热过程有一定影响,其最佳蓄热温度为70oC,蓄热时间为1h。
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