[發明專利]一種新型復合相變儲熱介質

在審

• 申請號: 202110252882.0
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112625656A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 于國華;胡美英;蔣明祥;徐偉;王立娜;胡馨云
• 申請（專利權）人: 勝利油田物華石油裝備制造有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種新型復合相變儲熱介質，涉及新型儲熱材料技術領域。該新型復合相變儲熱介質，包括相變儲能材料、導熱增強材料、水體密封材料、改性材料、凝膠材料和去離子水，所述復合相變儲熱介質各成分所占的質量份數分別為：相變儲能材料70～75份、導熱增強材料2～8份、水體密封材料5～10份、改性材料5～10份、凝膠材料1～10份、去離子水4～10份。通過將相變儲能材料、導熱增強材料、水體密封材料、改性材料、凝膠材料和去離子水等原料，在特定的溫度條件下以特定的順序加入可以制成復合相變儲熱介質，其具有熱穩定性好，無過冷和相分離現象，儲熱密度大，導熱性強，各組分材料不易揮發的優點，值得大力推廣。

技術領域

本發明涉及新型儲熱材料技術領域，具體為一種新型復合相變儲熱介質。

背景技術

能源不僅在我國國民經濟中扮演著重要支柱的地位，而且全人類社會賴以生存與進步的基礎都依賴于能源的利用，在陸地原油開采過程中，受環境和原油品質影響，井場常見到因原油粘稠引發的采油和輸油效率低下的問題，而常規使用煤炭燃燒給原油加熱不僅產生大量廢氣，也消耗著寶貴的煤炭資源。蓄熱技術可以將井口處新開采出的原油進行持續加熱，減少稠油運輸效率低的問題，有效地提高能源利用率，緩解供需矛盾。

蓄熱常見方式有顯熱蓄熱、潛熱蓄熱和熱化學反應蓄熱，利用物質的顯熱來進行熱量存儲，稱為顯熱蓄熱；利用物質的相變過程進行蓄熱，稱為相變蓄熱；利用物質的化學反應過程進行熱量的存儲，稱為熱化學蓄熱（吸附蓄熱）。顯熱蓄熱能量密度低，非常占用建筑面積；熱化學蓄熱雖然能量密度大，但是化學反應過程劇烈以致不可控，無法將熱量穩定而連續的輸出，尚未到成熟應用的地步；潛熱蓄熱由于儲放熱過程中溫度幾乎不變，且蓄熱密度大，采用的蓄熱介質易得，具備大規模的應用前景。

潛熱蓄熱基于蓄熱材料發生相變過程進行放熱和儲熱，其按照相變材料發生相變溫度高低可分為低溫、中溫、高溫相變蓄熱，其按照相變過程又可分為固液相變、固固相變、氣固相變、氣液相變，目前來說，固液相變蓄熱是發展良好的一種蓄熱方式，實際應用中要充分考慮工作實際環境選擇合理的蓄熱方式，同時要考慮材料的穩定性、腐蝕性、黏度等因素。

潛熱蓄熱所采用的蓄熱介質，學術上稱之為相變材料，可以分為有機和無機相變材料，有機相變材料具有易燃燒，某些帶有劇毒，蓄熱密度低的特點，而無機蓄熱材料儲熱密度大，來源廣泛，價格相對有機物而言低廉，但是，單一的無機蓄熱材料在使用過程中會出現過冷、相分離和熱波動的問題，這限制了無機材料的大規模應用。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種新型復合相變儲熱介質，解決了單一的無機蓄熱材料在使用過程中會出現過冷、相分離和熱波動的問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種新型復合相變儲熱介質，包括相變儲能材料、導熱增強材料、水體密封材料、改性材料、凝膠材料和去離子水，所述復合相變儲熱介質各成分所占的質量份數分別為：相變儲能材料70～75份、導熱增強材料2～8份、水體密封材料5～10份、改性材料5～10份、凝膠材料1～10份、去離子水4～10份。

優選的，所述相變儲能材料為八水氫氧化鍶、十水焦磷酸鈉、十二水硫酸鋁銨中的一種或者幾種。

優選的，所述導熱增強材料為膨脹石墨、納米銅中的一種或幾種。

優選的，所述改性材料為碳酸鈉、碳酸鉀、硝酸鉀、硝酸鍶、羥乙基甲基纖維素、羧甲基酸鈉中的一種或幾種。

優選的，所述水體密封材料為石蠟、乙二醇中的一種或者幾種。

優選的，所述凝膠材料為聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素、明膠中的一種或幾種。