本发明专利技术涉及用于太阳能空调的浸泡式蓄热材料的制备方法，具体是：（1）配料：所用原料组成的重量比和粒度为：废钢球25～50％，直径10～30mm；钢渣或铜渣骨料20～35％，粒度5～10mm；重晶石15～40％，粒度5～20mm；玄武岩15～30％，粒度10～20mm；（2）制备：先将上述原料清洗干净后，再进行干燥，干燥时间为4~6小时，温度为105~120℃，然后按上述比例混合均匀，混料的时间为5~20分钟，即得到所述浸泡式蓄热材料。本发明专利技术既可以解决工业废渣的环境污染，大幅度地降低材料成本，又可以使蓄热器的换热效率极大提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蓄热材料，特别是涉及一种。
技术介绍
蓄热系统一直是太阳能热利用中的重要技术。用于太阳能热利用的蓄热材料应满足如下要求储热材料应有高的能量密度；储热材料与热交换液体应有良好的热传导；储热材料应有良好的化学和力学稳定性；储热材料与热交换器及热交换液体之间有良好的化学相容性；在储热及放热循环过程中应完全可逆；低成本。目前用作太阳能热利用中的蓄热材料显热和潜热材料，潜热材料主要用熔盐 (KNO3, NaNO3或两者的混合物)。但熔盐存在着一个非常明显的缺陷是其较强的腐蚀性，对热交换管道及其它附属设施具有非常强的腐蚀行为，由此增加了系统的运行成本，亦降低了系统安全稳定性能。显热材料如混凝土、铁矿石等储热材料由于具有性能稳定、成本低、 储热能力强等诸多优点，是用于太阳能热利用的理想候选储热材料之一。文献1 (Kakiuchi ； Hiroyuki ； Oka; Masahiro1US patent (No. 5567346))报道了日本学者的美国专利，其中以硫酸钠、氯化铵、溴化钠以及硫酸铵为主要原料组成的蓄热材料。文献2 (Ross; Randy, US patent (No. 5685151))的专利则报道了用于太阳能热利用蓄热材料，主要的成分是氯化钠。文献3(Kadir TunpbilekiAhmet Sari, Sefa Tarhan et al· Laurie and palmitic acids eutectic mixture as latent heat storage material for low temperature heating applications Energy，2005，30(5):677-692)、文献 4 (Ahmet Sar. Eutectic mixtures of some fatty acids for latent heat storage: Thermal properties and thermal reliability with respect to thermal cycling, Energy Conversion and Management, 2006，47 (9-10) : 1207-1221)禾口文献 5 (Atul Sharma，Lee Dong Won, D Buddhi and Jun Un Park. Numerical heat transfer studies of the fatty acids for different heat exchanger materials on the performance of a latent heat storage system Renewable Energy，2005，30 (14) : 2179-2187)报道了低温度下，在建筑房屋使用的脂肪酸类相变蓄热材料。文献 6 (Zhengguo Zhang and Xiaoming Fang. Study on paraffin/expanded graphite composite phase change thermal energy storage material. Energy Conversion and Management，2006，47 (3) : 303-310)禾口文献 7(V. Shatikian，G. Ziskind and R. Letan. Numerical investigation of a PCM—based heat sink with internal fins . International Journal of Heat and Mass Transfer，2005，48 (17):3689-3706) 则报道了以石蜡和膨胀石墨组成的相变蓄热材料。由以上文献中报道的蓄热材料可知，其要么是成本太高，对系统的安全性有重要的影响，要么只能在低温度下使用。太阳能空调用的蓄热材料，必须要在低成本的前提下， 考虑其使用的综合性能。太阳能空调是利用太阳能来驱动空调进行制冷或制热，但是到目前为止，还未见太阳能空调大规模的工业化，主要的原因就是蓄热技术的缺失，即太阳能空调只能在有太阳能的条件下使用，遇到阴雨天或晚上时则无法利用太阳能量，只能依靠电加热或其他的加热方式来辅助补充热量，这样造成其生产成本过高，在有些地区没有电时只无法使用，极大限制其大规模推广使用。图1是太阳能空调工作的原理，白天有太阳光时，通过集热器来集热，开动油泵，使导热油加热，推动太阳能空调工作，多余的能量储存在蓄热器中，晚上则利用导热油从蓄热器中取热，推动太阳能空调工作。从公开的报道看，还未见有太阳能空调用蓄热材料及蓄热装置的制备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为克服现有技术的不足，提供一种，该方法从蓄热材料的选择着手，对材料的级配和比例进行优化设计，从而能够低成本地生产出一种具有优异综合性能的新型太阳能空调用蓄热材料。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案本专利技术提供的，其步骤包括(1)配料:所用原料组成的重量比和粒度为废钢球25 50%，直径10 30mm ；钢渣或铜渣骨料20 ；35%，粒度5 10 mm ；重晶石15 40%，粒度5 20 mm ；玄武岩15 30%，粒度 10 20 mm ；(2)制备先将上述原料清洗干净后，再进行干燥，干燥时间为4飞小时，温度为105 12(TC，然后按上述比例混合均勻，混料的时间为5 20分钟，即得到所述浸泡式蓄热材料。所述原料组成的重量比优选为废钢球50%，钢渣或铜渣骨料20%，重晶石15%， 玄武岩15%。所述原料组成的重量比优选为废钢球25%，钢渣或铜渣骨料35%，重晶石15%， 玄武岩25%。上述铜渣骨料可以采用工业铜废渣。上述重晶石和玄武岩分别可以由铁矿石、铅锌矿替换。本专利技术制备的太阳能空调的浸泡式蓄热材料，其技术参数可以为密度2.96g/ cm3,抗压强度彡30 MPa,压碎强度彡8MPa,体积热容145kWh/m3，热导率1. 75ff/mK,使用的耐热温度为-2(T40(TC。本专利技术采用浸泡式的方法，与现有技术相比具有以下的主要的优点 其一.可降低成本。采用废钢球、玄武岩、钢渣或铜渣等工业废渣或重质天然矿石(如玄武岩、重晶石、 铁矿石、铅锌矿等)作为蓄热材料，这些材料目前的价格的综合成本在每吨400元。而如果采用相变水合盐，其平均的价格在每吨2000元以上，更为重要是盐具有腐蚀性，对容器材料不能采用普通的碳钢；而只能采用不锈钢材料，其成本增加4倍以上。其二.可提高蓄热性能。从原料的性质上看，废钢球、玄武岩、钢渣或铜渣的导热系数在1. 5ff/(mK)以上， 而相变水合盐的导热系数只有0. 5 W/(mK)左右，相变水合盐的换热效率太低，而要改性的又会极大增加成本。从结构上看，如果采用管道式换热，不仅会增加成本，而由于热阻大，传热的效率差，造成蓄热设备体积要增加，而蓄热装置采用浸泡式，让导热油和蓄热材料直接进行热交换，可以极大地提高换热速度和效率，使蓄热装置的蓄热性能得到明显提高。总之，本专利技术既可以解决工业废渣的环境污染，大幅度地降低材料成本，又可本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于太阳能空调的浸泡式蓄热材料的制备方法，其特征是采用包括以下步骤的方法：（１）配料：所用原料组成的重量比和粒度为：废钢球２５～５０％，直径１０～３０ｍｍ；钢渣或铜渣骨料２０～３５％，粒度５～１０ ｍｍ；重晶石１５～４０％，粒度５～２０ ｍｍ；玄武岩１５～３０％，粒度１０～２０ ｍｍ；（２）制备：先将上述原料清洗干净后，再进行干燥，干燥时间为４～６小时，温度为１０５～１２０℃，然后按上述比例混合均匀，混料的时间为５～２０分钟，即得到所述浸泡式蓄热材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周卫兵，朱教群，程晓敏，李元元，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83
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