一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液制造技术

本发明专利技术提供了一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其包括如下重量份组分：溴化钇50～60份；水40～50份；乙二醇10～15份；威兰胶0.2～0.4份；黄原胶0.05～0.2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钇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，并且在–40～–20℃的寒冷环境下依然保持较高的流动性和传热导性能，太阳能利用效率高。

【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抗寒性能的溴化钇超导液。
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，但防冻液的加入会增加循环供暖介质的粘度，影响其在低温下的流动性，从而影响供暖介质的热传导系数。
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钇组成的超导液作为储热介质，并通过在溴化钇超导液中添加乙二醇、威兰胶和黄原胶，可显著提高超导液在低温条件下的流动性和稳定性，有效保证了在寒冷环境下室内供暖的需要。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具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其达到30℃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，并且在–40～–20℃的寒冷环境下依然保持较高的流动性和传热导性能，太阳能利用效率高。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其包括如下重量份组分：在上述配方中，乙二醇的添加可提高溴化钇传导液的抗冻防寒性能，保证其在低温环境下的正常循环运行状态，但乙二醇的添加量不能过高，否则会明显增加体系的粘度，影响传导液尤其在低温状态下的流动性；威兰胶的添加也可提高传导液在低温下工作的稳定性，且威兰胶具有假塑流体特性，当施加一定的剪切力时，其粘度可迅速下降，当剪切力消失时，其粘度又可恢复，由此易于循环泵对传导液的运输，且威兰胶与黄原胶有良好的复配增效作用效果，当两者进行复配使用时比单一威兰胶使用时的性能更稳定。上述配方中，在威兰胶和黄原胶共同存在的条件下，仅需添加10～15份的乙二醇即可保证传导液在–40～–20℃环境下的正常工作运行。上述方案中，超导液的pH为6～9，超导液的pH不易过酸或过碱，否则会影响威兰胶和黄原胶混合胶结构的稳定性。上述方案中，所述威兰胶与黄原胶的质量比为3，以保证最优的复配协同增效作用。上述方案中，所述缓蚀剂包括30～50wt％的三氧化二锑和50～70wt％的亚硝酸钾。由于溴化钇超导液及乙二醇会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。上述方案中，所述超导液中溴化钇的质量分数为58wt％，以得到最优的热传质速率。上述方案中，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。上述方案中，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钇和水制备得到超导液，达到30℃即开始温度的传质，温度的传递速度可达22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)本专利技术溴化钇传导液还添加有适当比例的乙二醇、威兰胶和黄原胶，有效提高了传导液的抗寒防冻性能，使其在–40～–20℃的寒冷环境下依然保持较高的流动性和传热导性能，太阳能利用效率高；(3)本专利技术中溴化钇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>一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其包括如下重量份组分：溴化钇50份；水40份；乙二醇15份；威兰胶0.4份；黄原胶0.2份；缓蚀剂0.3份。其中，所述液的pH为6.5，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1.9μs/cm。采用本实例1制备得到的溴化钇超导液在–20℃温度下的导热系数可达25.8W/m·k，且将所述溴化钇超导液置于–40℃的低温冰箱内，8h后未出现冰冻现象。<实例2>一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其包括如下重量份组分：溴化钇60份；水50份；乙二醇10份；威兰胶0.2份；黄原胶0.05份；缓蚀剂0.1份。其中，所述液的pH为9.0，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1.4μs/cm。采用本实例2制备得到的溴化钇超导液在–20℃温度下的导热系数可达25.6W/m·k，且将所述溴化钇超导液置于–40℃的低温冰箱内，8h后未出现冰冻现象。<实例3>一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其包括如下重量份组分：溴化钇55份；水45份；乙二醇13份；威兰胶0.3份；黄原胶0.1份；缓蚀剂0.2份。其中，所述液的pH为8.0，所述缓蚀剂包括40wt％的三氧化二锑和60wt％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3制备得到的溴化钇超导液在–20℃温度下的导热系数可达26.0W/m·k，且将所述溴化钇超导液置于–40℃的低温冰箱内，8h后未出现冰冻现象。<实例4>一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其包括如下重量份组分：溴化钇53份；水48份；乙二醇11份；威兰胶0.25份；黄原胶0.15份；缓蚀剂0.25份。其中，所述液的pH为7.0，所述缓蚀剂包括33wt％的三氧化二锑和67wt％的亚硝酸钾，所述水为纯水，所述纯水的电导率为1.6μs/cm。采用本实例4制备得到的溴化钇超导液在–20℃温度下的导热系数可达26.4W/m·k，且将所述溴化钇超导液置于–40℃的低温冰箱内，8h后未出现冰冻现象。<实例5>一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其包括如下重量份组分：溴化钇57本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其特征在于，包括如下重量份组分：

【技术特征摘要】
1.一种具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其特征在于，包括如下重量份组分：2.如权利要求1所述的具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其特征在于，所述超导液的pH为6～9。3.如权利要求1所述的具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其特征在于，所述威兰胶与黄原胶的质量比为3。4.如权利要求1所述的具有优异抗寒性能的溴化钇超导液，其特征在于，所述缓蚀剂包括3...

【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