[發明專利]一種海洋溫差能發電用固液相變熱交換工質及其制備方法

無效

• 申請號: 201410291682.6
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104059616A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 王葛;王兵振;李強;李國道
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;F03G7/05
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 董金國

技術領域

本發明涉及一種相變熱交換材料，特別是一種海洋溫差能發電用固液相變熱交換工質及其制備方法，屬于材料制備技術領域。

背景技術

近些年來，人們對海洋資源開發、海洋科學研究和海洋環境探測的需求越來越重視，因此，海洋觀測平臺及其相關技術得到了迅速發展。海洋觀測平臺具有結構簡單、工作效率高、工作區域寬、隱蔽性能好、續航能力強等優點，是獲取海洋環境資源信息的主要設備。然而，海洋觀測平臺的動力供應問題一直是制約其遠距離、長時間作業的主要瓶頸。海洋觀測平臺的續航能力對其工作效率起著至關重要的作用，研發高續航能力的海洋觀測平臺已經成為一種必然的趨勢。海洋溫差能作為一種可再生的綠色能源，具有非常廣闊的應用前景。尤其是利用海洋溫差能進行發電，從而可以保證海洋觀測平臺長時間、長距離開展工作。海洋溫差能發電技術主要是利用固液相變材料在發生固液相變時產生的體積收縮與膨脹，從而可將不同海洋深度上存在的溫差能轉化成液壓能，再利用微型液壓馬達進行發電的海洋觀測平臺供電技術。在海洋溫差能發電技術中，最為重要的環節在于海洋溫差能的獲取，而在獲取海洋溫差能的環節中最為關鍵的是熱交換工質的選擇。現有技術為此，開發一種海洋溫差能發電用固液相變熱交換工質，對海洋資源開發和海洋環境探測具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種海洋溫差能發電用固液相變熱交換工質，以滿足利用海洋溫差能發電技術對熱交換工質的性能要求。

本發明的目的還在于提供一種海洋溫差能發電用固液相變熱交換工質的制備方法。

本發明的構思是這樣的。固液相變材料利用其固態與液態之間的相互轉化而進行能量的吸收與釋放，在固液相變材料發生固態-液態相變時，通常會伴隨著體積的改變，若將這種體積變化轉化成液壓能，進而利用微型液壓馬達進行發電，就可以將海洋溫差能最終轉化成可供利用的電能。石蠟基固液相變材料具有相變溫度較低、可調范圍較寬，固液相變體積變化率較高，高壓下體積變化率較穩定等特點，比較適合應用于海洋剖面觀測平臺的溫差能供電系統中。

通過對石蠟基固液相變材料的熔點、傳熱特性和相變體積膨脹率等特性進行研究、分析，本發明選擇以體積膨脹率相對較高的石蠟基固液相變的傳熱工質母體材料。石蠟類相變材料能較大范圍的符合本發明所需傳熱工質的性能要求，通過不同成分的混合可以制備出滿足溫度要求的相變材料，并且石蠟類相變材料存在較大的體積膨脹率、無過冷現象、無腐蝕性、化學性能穩定等優點。但是石蠟類相變材料存在明顯問題是的導熱系數小，因此，需要進一步增強其導熱性能。備選材料熱物性參數如表1所示。

表1 備選材料熱物性參數