188094. lajstromszámú szabadalom • Hőenergia tároló rendszer a fázisátalakulási entalpia tárolására és eljárás a rendszer előállítására
1 . 188 094 a) a többkomponensű rendszerben az anyagrendszer több fázisátalakulási ponttal rendelkezzen és a többkomponensű rendszer főként dinátriumhidrogén-foszfát-dodekahidrátot tartalmazzon, b) a többkomponensű rendszerben a stabilizátor csatorna-, cső- vagy hálóalakú zárványvegyületeket képező háromdimenziós molekulavázzal rendelkezzen és előnyösen hengerszimmetrikus alakzatot kialakítani képes társ-stabilizátort is tartalmazzon, c) a többkomponensű rendszerben a kristályosító iniciátor az anyagrendszerhez igazított, magas fázisátalakulási ponttal rendelkező kristályosodást elősegítő szer legyen és d) a többkomponensű rendszer diszpergálószert tartalmazzon. Előnyös kiviteli alakot kapunk, ha a stabilizátorok működését térhálósítószerek, pl. metanol, etanol vagy főként formaldehid adagolásával segítjük elő. Előnyösnek mutatkozott továbbá a magképzőképességnek és -gyakoriságnak, valamint a kristály növekedési sebességnek javítása epitaxiális oltókristályok, nevezetesen nátrium-tioszulfát-pentahidrát révén további előnyként kapott térbeli információ útján. Ezen oltókristályok segítségével a metastabilis állapotban lévő fázisátalakulási rendszer olvadékának a kristályosító iniciátor által meghatározott rövid túlhűtöttségi időtartama még tovább csökken, így az elkerülhetetlen túlhűtési csúcs méginkább visszaszorul. Előnyök A rendszer energiasűrűsége optimális. Az energiasűrüséget rendkívül nagy ciklusszám során lehet változatlanul hasznosítani, minthogy a háromdimenziós molekularács segítségével elért hatásos stabilizálással sikerül elkerülnünk az anyagrendszer komponenseinek kiválásából eredő kapacitásveszteséget. Az anyagrendszer reverzibilis átalakulásának következtében mind a fázisátalakulási entalpiát, mind a fajhőt hasznosítjuk. Ebből adódik a rendszer nagy termikus hatásfoka, amely lényegesen magasabb az eddig ismert rendszerek, pl. a glaubersó vagy a kalcium-klorid-hexahidrát rendszerek hatásfokánál. A Coulomb és London - van der'Waals kölcsönhatásokból, valamint határesetben a közvetlen mechanikus kölcsönhatásokból adódóan a molekulaváz nagy stabilitást biztosít az anyagrendszer szétválása vagy a kristályosodást elősegítő anyag rétegződése ellen. A kristályosodást elősegítő anyag és a zárványvegyületek együttes hatása biztositja a rendszer reverzibilitását. A reverzibilitás biztosítása mind térbeli, mind időbeli szempontból megtörténik. A diszpergálószer biztosítja a stabilizálószer egyenletes térbeli eloszlását a tárolóközegben. A találmány szerinti háromkomponensű rendszer nagy stabilitása következtében főként a makrokapszulázott rendszerekben, például a hibrid- és kaszkád-tárolókban alkalmazható előnyösen. A nagy stabilitás lehetővé teszi, hogy technikai tisztaságú anyagokat használjunk, ami gazdaságossági előnyt biztosít. A dinátrium-hidrogén-foszfát-dodekahid-I rát sztöchiometrikus mennyiségű dinátrium-hidrogén-foszfátból és ionmentes vízből állítható elő, ami szintén hozzájárul a gazdaságosság fokozásához. A dinátrium-hidrogén-foszfát-dodekahidrátot iparilag előnyösen úgy állítjuk elő, hogy ortofoszforsavat, célszerűen technikai ortofoszforsavat nátrium-hidroxiddal reagáltatunk, majd a kapott dinátrium-hidrogén-foszfát-dihidrátot vízzel a háromfázisú rendszer kiindulási alapkeverékének készítésekor dodekahidráttá hidratáljuk. A találmány továbbfejlesztése A többkomponensű rendszer előnyösen tartalmazhat valamely baktericid anyagot, vagy gombaölőszert, amely a mikroorganizmusok által előidézhető hidrolízis ellen hat. A baktericid anyag e célra szokásosan használt vegyület, pl. hexaklorofén, kloramfenikol, 2-fenil-fenol, p-klór-m-krezol-klórxilenol lehet, amelyet a teljes mennyiségre vonatkoztatva 0,01-0,15 tömeg%-ban adagolunk a rendszerhez. Különösen kedvező baktericid anyag adagolása a makrokapszulázott többkomponensű anyagok esetén. A többkomponensű rendszer előnyösen tartalmazhat az anyagrendszerhez hatástanilag alkalmas enzim-inhibitort, amely a térrács enzimatikus hidrolízisét gátolja. A kívánt cél elérése érdekében az enzim-inhibitort csak rendkívül kis mennyiségben, 1 kg stabilizátorhoz 10”6 g nagyságrendben kell adagolni. Alkalmasnak találtuk pl. az a-amilázinhibitort (ex phaseolus vulgaris), a Calbiochem GmbH gyártmányát. A találmány szerinti rendszer egy további kiviteli alakjában a rendszer tartalmazhat a sztöchiometrikus mennyiségnél több ionmentes vizet, amely az esetleges kristályvízveszteség pótlására szolgálhat. Az anyagrendszer dinátrium-hidrogén-foszfátdodekahidrát lehet, amelynek mennyisége a többkomponensű rendszer teljes tömegére vonatkoztatva 60 és 90 tömeg% között változhat. A pontos mennyiség megválasztása egyrészt energetikai megfontolásoktól, másrészt a stabilitástól függ. Mindkét előző tényezőt optimalizálni kell. Különösen kedvező eredményeket kapunk, ha az anyagrendszer 84-86 tömeg%-ban van jelen a többkomponensű rendszerben. A kiindulási anyagok összeállításánál tisztán gazdasági megfontolásokból a dinátrium-hidrogén-foszfát-dodekahidrátot dinátrium-hidrogénfoszfátból és 12 molekula kristályvízhez szükséges ionmentes vízből állítjuk elő. A fenti eljárás még kedvezőbbé tehető, ha ortofoszforsav és nátriumhidroxid reakciójával dinátrium-hidrogén-foszfát dihidrátot állítunk elő, majd ezt dodekahidráttá hidratáljuk. Annak érdekében, hogy a stabilizátor nagy stabilitású zárványvegyületeket képezhessen, tercier vagy kvaterner struktúrával kell rendelkeznie. Ahhoz, hogy a stabilizátor megfelelően nagy elágazási és térhálósodási fokot éljen el, tartalmaznia kell 60-85 tömeg%, előnyösen 80 tömeg% a[l ->4], ■ a[l —*-6] glikozidkötésü poliszacharidot és 15-40 tömeg%, előnyösen 20 tömeg% a[l ->4]-glukánt. 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 i jß5 ! 3
