一种节能供暖超导液制造技术

本发明专利技术提供了一种节能供暖超导液，其包括如下重量份组分：溴化钐50～60份；水40～50份；TiO2纳米粒子0.3～0.8份；威兰胶0.3～0.6份；十二烷基苯磺酸钠0.2～0.5份；三乙醇胺0.1～0.2份；缓蚀剂0.1～0.3份。本发明专利技术的太阳能供暖系统中，以由一定配比的水和溴化钐组成的超导液作为储热介质，并利用该超导液经由连接管路在暖气片空腔内进行循环流动，从而快速实现室内供暖的目的，其中，溴化钐传导液中还添加有合适比例的传热促进组分，以降低传导液体系的表面张力，增强热传导的系数和稳定性，从而提高太阳能的利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能供暖领域。更具体地说，本专利技术涉及具有优异热传导特性的节能供暖超导液。
技术介绍
太阳能供暖系统一般由太阳能集热器、储热水箱、连接管路、辅助热源、散热部件及控制系统组成，太阳能供暖利用太阳能集热器收集太阳光的热量并转化成热能，再通过循环系统将热量导入至热储存水箱，待水箱温度满足温度要求时，使其流动经过管路和散热器即室内暖气片中的空腔，通过水在散热器腔体中的循环来提高室内的温度。但由于水的启动温度高，水的强传递必须超过或达到100℃，一般水暖的启动升温经过近2h才能达到室温，锅炉需要对管路中大量的循环水进行加热，能源消耗大，且供暖系统中的循环水流经的路径长，高温水在流动中易因蒸发产生损失，需经常补充管道内水份。此外，在冬天零下环境中可能会因为水结冰胀裂暖气片，现有技术中多采用在水箱中添加一定比例的防冻液提高管路和暖气片的耐寒效果，但目前市场上防冻液的品牌众多，且不同品牌的防冻液生产配方有所差异，冰点也各不相同，不易混用，且混用不同品牌的防冻液，易相互发生化学反应，堵塞散热器管道，影响散热器使用。
技术实现思路
作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本专利技术的专利技术人已经发现，在太阳能供暖系统中，以由合适配比的水和溴化钐组成的超导液作为储热介质，并利用该超导液经由连接管路在暖气片空腔内进行循环流动，以实现室内快速供暖的目的。基于这种发现，完成了本专利技术。本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种节能供暖超导液，其达到27℃即可开始进行温度的快速传递并通过暖气片表面向外辐射散热，仅需数分钟就可将暖气片加热。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种节能供暖超导液，其包括如下重量份组分：在上述配方中，在溴化钐超导液中添加有适当比例的TiO2纳米粒子，由于纳米粒子的小尺寸效应，悬浮纳米粒子的微运动显著强化传导液的导热系数；十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和三乙醇胺的加入用以提高二氧化钛在超导液中的稳定性，其中SDBS可在TiO2纳米粒子外围形成壳层，增大了纳米粒子之间的相互排斥能力，提高了纳米粒子的稳定性，三乙醇胺的添加可增强纳米颗粒的静电位阻作用，进一步提高纳米粒子的分散性；威兰胶在水溶液中规则稳定的结构可提高整个体系的悬浮状态及在低温条件下的稳定性。优选的是，其中，所述TiO2纳米粒子的粒径为10～15nm，以确保二氧化钛纳米粒子小尺寸效应的发挥，通过悬浮纳米粒子的微运动增强体系的导热系数。优选的是，其中，所述威兰胶的分子量为1.5×106～4×106，威兰胶的分子量不能过高，否则易造成体系的粘度过高，反而会降低体系的热传导效果。优选的是，其中，所述缓蚀剂包括30～50wt％的三氧化二锑和50～70wt％的亚硝酸钾，由于溴化钐超导液对金属材料有一定的腐蚀性，为避免连接管路及暖气片内部在长时间使用时被腐蚀形成的铁锈或铜锈等堵塞管路或泵的过滤装置等，妨碍供暖机组的运行，故需要在超导液中添加一定量的缓蚀剂。其中，亚硝酸钾可钝化管路介质，在金属表面形成一层细密的保护膜，三氧化二锑的添加可显著提高缓蚀剂的防腐蚀效果，这可能是因为溶于超导液中的锑离子可沉积于阴极区域，可进一步减缓整个电化学氧化还原反应。优选的是，其中，所述超导液中溴化钐的质量分数为56wt％，以得到最优的热传质速率。优选的是，其中，所述水为纯水，以防止自来水在长时间循环加热条件下结垢，影响暖气片传热或循环管路的堵塞。优选的是，其中，所述纯水的电导率小于2μs/cm，以确保水中无机金属离子的充分去除，提高暖气片的使用寿命。本专利技术至少包括以下有益效果：(1)本专利技术采用合适比例的溴化钐和水制备得到超导液，达到27℃即开始温度的传质，温度的传递速度可达25米/min以上，5分钟内即可将暖气片加热，远远高于现有水暖启动升温需近2h的现状，显著提高了太阳供暖的能源利用效率和实用性；(2)本专利技术溴化钐传导液还添加有适当比例的TiO2纳米粒子，利用纳米粒子的小尺寸效应及悬浮纳米粒子的微运动可明显强化传导液的导热系数，另外传导液中添加的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和三乙醇胺可提高纳米粒子的分散性和稳定性，威兰胶的添加提高了整个体系的悬浮状态及在低温条件下的稳定性；(3)本专利技术中溴化钐传导液的沸点远高于水的沸点，且传导液的启动温度低，有效避免了传导液在循环加热过程中因逐步蒸发而导致的体系体积的减少，可保证太阳能水箱内超导液经一次灌装后的使用年限达30～50年之久。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。<实例1>一种节能供暖超导液，其包括如下重量份组分：溴化钐50份；水40份；TiO2纳米粒子0.8份；威兰胶0.6份；十二烷基苯磺酸钠0.5份；三乙醇胺0.2份；缓蚀剂0.3份。其中，所述TiO2纳米粒子的粒径为10nm，所述威兰胶的分子量为1.6×106，所述缓蚀剂包括30wt％的三氧化二锑和70wt％的亚硝酸钾，所述水为纯水，所述纯水的电导率为1.5μs/cm。采用本实例1制备得到的节能供暖超导液在30℃温度下的导热系数可达27.5W/m·k。<实例2>一种节能供暖超导液，其包括如下重量份组分：溴化钐60份；水50份；TiO2纳米粒子0.3份；威兰胶0.3份；十二烷基苯磺酸钠0.2份；三乙醇胺0.1份；缓蚀剂0.1份。其中，所述TiO2纳米粒子的粒径为15nm，所述威兰胶的分子量为3.8×106，所述缓蚀剂包括50wt％的三氧化二锑和50wt％的亚硝酸钾，所述水为纯水，所述纯水的电导率为1.7μs/cm。采用本实例2制备得到的节能供暖超导液在30℃温度下的导热系数可达27.9W/m·k。<实例3>一种节能供暖超导液，其包括如下重量份组分：溴化钐55份；水45份；TiO2纳米粒子0.5份；威兰胶0.4份；十二烷基苯磺酸钠0.3份；三乙醇胺0.1份；缓蚀剂0.2份。其中，所述TiO2纳米粒子的粒径为12nm，所述威兰胶的分子量为2.5×106，所述缓蚀剂包括35wt％的三氧化二锑和65wt％的亚硝酸钾，所述水为纯水，所述纯水的电导率为1.8μs/cm。采用本实例3制备得到的节能供暖超导液在30℃温度下的导热系数可达27.5W/m·k。<实例4>一种节能供暖超导液，其包括如下重量份组分：溴化钐52份；水48份；TiO2纳米粒子0.7份；威兰胶0.5份；十二烷基苯磺酸钠0.4份；三乙醇胺0.1份；缓蚀剂0.2份。其中，所述TiO2纳米粒子的粒径为11nm，所述威兰胶的分子量为1.7×106，所述缓蚀剂包括45wt％的三氧化二锑和55wt％的亚硝酸钾，所述水为纯水，所述纯水的电导率为1.4μs/cm。采用本实例4制备得到的节能供暖超导液在30℃温度下的导热系数可达28.1W/m·k。<实例5>一种节能供暖超导液，其包括如下重量份组分：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能供暖超导液，其特征在于，包括如下重量份组分：

【技术特征摘要】
1.一种节能供暖超导液，其特征在于，包括如下重量份组分：2.如权利要求1所述的节能供暖超导液，其特征在于，所述TiO2纳米粒子的粒径为10～15nm。3.如权利要求1所述的节能供暖超导液，其特征在于，所述威兰胶的分子量为1.5×106～4×106。4.如权利要求1所述的节能供暖超导液，其特征在于，所述缓蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梦圆，丰俊，
申请(专利权)人：内蒙古旭力恒新能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15