188094. lajstromszámú szabadalom • Hőenergia tároló rendszer a fázisátalakulási entalpia tárolására és eljárás a rendszer előállítására
1 188 094 2 A stabilizátor mennyisége a többkomponensű rendszer teljes mennyiségére vonatkoztatva előnyösen 5,5 és 9,5 tömeg% között változik. így a rendszer zavartalanul, egyenletes szerkezettel alakul ki, azaz különlegesebb konglomeráció vagy agglomeráció nélkül. A stabilizátor zárványképző képességének hatványozása céljából a többkomponensű rendszer előnyösen valamely hengerszimmetrikus térszerkezetet képező társ-stabilizátort tartalmazhat. Különösen alkalmas társ-stabilizátornak bizonyult a diammónium-hidrogén-foszfát. A társ-stabilizátor és a stabilizátor mennyiségi aránya előnyösen 1 : 6 és 1 : 4 között változhat. Mint korábban említettük, a fent ismertetett stabilizátorok hatásfoka térhálósítószerek alkalmazásával tovább növekedhet. Alkalmas térhálósítószerként a metanolt, etanolt és formaldehidet említjük, melyek közül a legelőnyösebb a formaldehid. A térhálósítószer és a társ-stabilizátor mennyiségi aránya kb. 1 : 1,5 és 1 : 0,3 között, előnyösen 1 : 0,6 és 1 : 0,4 között változhat, tényleges értéke pedig a legtöbb esetben 1 : 0,5. A kristályosodást elősegítő szert előnyösen a monoklin kristálytípusú nátriumsó-hidrátok közül választjuk. Ezek az anyagok jól biztosítják az újrakristályosítás lehetőségét. Rendkívül előnyös kristályosodást elősegítő anyagnak találtuk a tetranátrium-difoszfát-dekahidrátot, amely megfelelően magas forrásponttal rendelkezik. Az egész rendszeren belüli kiegyenlített eloszlás érdekében a kristályosodást elősegítő szert a többkomponensű rendszer teljes mennyiségére vonatkoztatva 1-3,5, előnyösen 2,5 tömeg% mennyiségben adagoljuk. Szintén említettük korábban, hogy a kristályosodást elősegítő anyag mellett rendkívül előnyös epitaxiális oltókristályok alkalmazása. E célra rendkívül alkalmas a nátrium-tioszulfát-pentahidrát. Epitaxiális oltókristályok alkalmazása esetén a kristályosodást elősegítő szer és az epitaxiális oltókrjstályok össztömege a teljes rendszerben 1 és 6% között változhat, mimellett az epitaxiális oltókristályok részaránya 1 és 4%, előnyösen 2,5 és 3,5% között változhat. Jónak találtuk pl. 1 tömeg% kristályosodást elősegítő szer és 3,5 tömeg% nátrium-tioszulfát-pentahidrát használatát. A diszpergálószer előnyösen nátrium-pirofoszfát lehet, melynek mennyisége a többkomponensű rendszer teljes mennyiségére vonatkoztatva 0,1 és 0,5 tömeg% között változhat. A diszpergálószer biztosítja az anyagrendszerben a stabilizátor egyenletes térbeli és időbeli eLoszlását. A találmány szerinti többkomponensű rendszer előállítására különösen alkalmasnak bizonyult egy olyan eljárás, amelynek során az anyagrendszer kiindulási keverékét ultrahanggal olyan hőmérsékleten kezelünk, amelynél a termikus önmozgás és az alkalmazott ultrahang rezgések között interferencia lép fel. Ez az eljárás jelentősen hozzájárul a rendszer komponenseinek finom eloszlásához és a diszperziófok növeléséhez. Ez az egyik fontos előfeltétele annak, hogy egyenletes térbeli eloszlásban a legnagyobb számú kristályosító centrumot kapjuk. Ez az eljárás azonban nemcsak a találmány szerinti többkomponensű rendszer esetén alkalmazható, hanem többek között előnyt jelent a már ismert glaubersó-rendszereknél is, amelyeknél az ultrahangos kezeléssel a ciklusstabilitás bizonyos növelése érhető el. A találmány szerinti többkomponensű rendszernél az ultrahangos kezelést előnyösen 40 °C és 80 °C között, főként kb. 55 °C-on végezzük. E hőmérséklettartományban az előnyös frekvenciatartomány 30-60 kHz. A találmány szerinti rendszerrel elérhető előny a már említetteken túlmenően az, hogy a többkomponensű rendszer jól tölthető nagyméretű kapszulákba, minthogy statikusan megbízhatóan működik, tehát semmi külső behatás nem szükséges például a magképződés iniciálásához sem. A többkomponensű rendszer természetesen kompakt, nagy térfogatú tárolókban is használható. A találmány szerinti hőenergia-tároló rendszerrel különösen előnyösen lehet tárolni a szezonális szubsztitúciós energiát (az ún. alternatív energiát) az eddigieknél jobb kapacitással és tartós karakterisztikával, így a háztartásban hosszú időn keresztül használható valamely másik termikus rendszerrel összekapcsolva. Kiviteli példák 1. példa Anyagrendszerként 340,88 g (a teljes kiindulási mennyiség 85,25 tömeg%-a) az ortofoszforsav szekunder nátriumsójának dodekahidrátját (Na2HP04x 12H20, dinátrium-hidrogén-foszfátdodekahidrát) használjuk és fokozatosan 6,5 tömeg%, 80% a[l->4],a[l->6] glükozidkötésű poliszacharidot és keverés közben 20% a[l ->4]-glükánt tartalmazó stabilizátort adunk hozzá, mialatt a rendszert jóval a dinátrium-hidrogén-foszfát-dodekahidrát fázisátalakulási pontja (T^ = 48 °C) fölé melegítjük. A melegítés közben diszpergálószerként 0,25 tömeg% tetranátrium-difoszfátot (Na7P207) adagolunk. A fenti anyagot állandó keverés közben Erlenmeyer lombikban 75 °C-ra melegítjük, amely hőmérséklet magasan az anyagrendszer fázisátalakulási pontja (Tu = 48 °C) fölött van. A fázisátalakulási hőmérsékletek és a hozzátartozó átalakulások az alábbiak: T^ = 35,5 °C, Na2HP04 x 12 H20 Na2HP04x7H20 + 5H20 T" = 48,8 °C, Na2HP04 x 7 H20 Na2HP04 x 2 H20 + 5 H20 T” =95,0 °C, Na2HP04 x 2 H20 Na2HP04 + 2 H20. Az anyagot 15 percig 75 °C-on tartjuk, majd kristályosodást elősegítő szerként 2,5 tömeg% tetranátrium-foszfát-dekahidrátot adunk hozzá. További 15 perc múlva állandó keverés közben társ-stabilizátorként 1,5 tömeg% diammóniumhidrogén-foszfát és 4 tömeg% ionmentes víz 75 °C-ra felmelegített oldatát adjuk az olvadékhoz. Az olvadékot ezután jól átkeverjük és 75 °C-ra előmelegített edénybe tesszük, majd az edényt 5 percig kb. 35 kHz névleges frekvenciájú ultrahang mezőbe 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
