十二水磷酸氢二钠作为相变材料时的情况？ ¹

十二水磷酸氢二钠是一种引人注目的相变材料，其在相变过程中展现出许多z值得研究的情况。

简介：十二水磷酸氢二钠(Na₂HPO₄·12H₂O)是一种常低温结晶水合盐,具有高潜热、高导热系数、高储能密度等优点,而其适宜的熔点,使得能适用于人体服装、建筑材料等民用领域。相变蓄热技术是利用相变材料在发生相变时需要吸收或释放大量热量来进行储存和利用的技术相变蓄热材料具有贮热密度高、热效率高及放热恒定等优点,因此,在利用太阳能、废热、废冷等节能领域中有着广阔的前景。无机相变材料要添加合适的成核剂以降低其过冷现象,同时还应添加增稠剂防止相分离问题。十二水磷酸氢二钠是一种较好的低温无机相变材料,熔点为 35.5℃,熔解热为 265 kJ/kg。由于来源丰富，价格低廉，其在 建筑领域中应用优势十分显著，但在相变过程中同 大多数无机盐相变材料一样，具有严重的过冷与相分离问题，影响材料的蓄放热性能及使用寿命。

应用：

1. Hirano等对十二水磷酸氢二钠的热物理性质进行了评价，说明了其在过冷热能存储应用中的适 用性，过冷热能存储的操作模式如下：在夏季，水 合盐相变材料使用多余的热量完全融化，并在室温 下放置至冬季，随着室温的降低，相变材料进入过 冷状态，结束过冷后释放的热量将用于加热室内空 气。因此，与传统的存储系统相比，过冷热能存储系统可以减少热损失。Canbazo?lu等从理论上检验了水合盐相变材料在同一太阳能热水系统的储热性能，发现在理论研究中使用的相变材料（PCM）中具有最高太阳能储能性能的水合盐是十二水磷酸氢二钠和十水硫酸钠。

2. 靳浩将Na₂HPO₄·12H₂O-Na₂SO₄·10H₂O复合体系用于太阳能热水系统中，在中低温地区与低温地区都进行了实验，实验发现在环境 平均温度低于零度的情况下，使用相变材料的太阳能热水系统中水箱最高水温能达到56℃左右，且增加太阳能热水系统内相变材料的量，可以提高太阳能热水系统的光热转换效率，在低温地区的光热转效率达到约66.4%。

3. 张怡秋等制作了Na₂HPO₄·12H₂O复合相变储热块，采用不同加热功率来检验储热块的储热能力，并探究均热板厚度对其加热表面温差的影响，实践表明储热块可以维持主部件在较高加热功率6W下工作10min；均热板温差随厚度增大而减小，在6W加热功率下，若使温差不超过4℃，则厚度应不小于0.5mm。

4.杨小龙等制作了相变蓄热墙板，熔化、凝固温度分别为21.7℃和25℃，潜热为165.9J/g。晴天条件下，相变墙板温室与砖苯夹层墙温室相比，室内气温波动减小4.2℃，夜间累计放热量增加 0.08MJ/m2；阴天条件下，相变墙板温室的气温全 天高于对照温室，平均气温比对照高1.6℃，夜间 累计放热量增多0.16MJ/m²。可见从保温蓄热性能角度看，水合盐相变蓄热板墙体要优于砖苯夹层墙。

参考文献：

[1].曾最,罗凯,叶伟梁等.十二水磷酸氢二钠相变储能材料研究进展[J].化工进展,2022,41(02):827-836.DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2021-0607.

[2].章学来,盛青青,葛轶群.十二水磷酸氢二钠相变性能改进研究[J].化学工程,2009,37(05):53-56.

[3].盛青青,章学来,葛轶群.十二水磷酸氢二钠的相变性能[J].化工进展,2008(06):900-903.