Теплоаккумулирующий фазопереходный материал

 

Изобретение относится к теплоэнергетике , в частности к разработке теплоаккумулирующих фазопереходных материалов используемых в качестве рабочего тела в аккумуляторах тепла. Цель изобретения - снижение уровня рабочей температуры и повышение энергоемкости теплоаккумулирующего материала за счет увеличения удельной теплоты фазового перехода. Теплоаккумулирующий фазопереходный материал содержит, мас.%: нитрит натрия 39,7-41,4; нитрат калия 50,5-52,7; ацетат натрия 5,9-9 8 и плавится при 124-130°С с удельной теплотой фазового перехода 126- 132 кДж/кг. Использование разработанного фазопереходного материала позволяет аккумулировать в обьеме 1 м тепловую энергию в количестве 245-256 МДж Область применения изобретения - теплоаккумулирующие энергетические установки. 1 табл (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)5 С 09 К 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861799/26 (22) 23.08.90 (46) 15.05,92. Бюл,N 18 (71) Институт высоких температур АН СССР (72) М.А,Дибиров, M.M.Áo÷êoâ и Л.Н.Левина (53) 66.043.6(088,8) (56) Uhe /%.. Voznick Н.P. Molten salt as a

heat transfer medium, - Chemical Engln, Progress, 1963, Vol, 59, N 5, р. 35. (54) ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЙ ФАЗОПЕРЕХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих фазопереходных материалов, используемых в качестве рабочего тела в

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих фазопереходных материалов. используемых в качестве рабочего тела в аккумуляторах тепла, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фазопереходный материал, содержащий в качестве компонентов соли азотистой и азотной кислот, а именно нитрит натрия, нитрат натрия и нитрат калия в следующем соотношении, мас.%:

Нитрит натрия 40

Нитрат натрия 7

Нитрат калия 53

Приведенный состав плавится при

142 С с удельной теплотой фазового перехода 81,4 кДж/кг.

Недостатками известного фазопереходного материала являются относительно вы„„Я „„1 733461А1 аккумуляторах тепла, Цель изобретения— снижение уровня рабочей температуры и повышение энергоемкости теплоаккумулирующего материала за счет увеличения удельной теплоты фазового перехода. Теплоаккумулирующий фазопереходный материал содержит, мас,%: нитрит натрия

39,7-41,4; нитрат калия 50,5 — 52,7; ацетат натрия 5,9 — 9.8 и плавится при 124 — 130 С с удельной теплотой фазового перехода 126—

132 кДж/кг. Использование разработан ного фазопереходного матеоиала позволяет аккумулировать в обьеме.1 м тепловую з энергию в количестве 245 — 256 МДж, Область применения изобретения — теплоакку- 3 мулирующие энергетические установки, 1 табл, С:

1 сокий уровень рабочей температуры и малая энергоемкость, связанная с низкой удельной теплотой фазового перехода. !

СЪ

Целью изобретения является снижение уровня рабочей температуры и повышение

I 3с. энергоемкости теплоаккумулирующего ма- + териала за счет увеличения удельной тепло- (Ь ты фазового перехода. Ъ

Указанная цель достигается тем. что в состав, содержащий соли азотистой и азотной кислот, дополнительно вводят ацетат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%, Нитрит натрия 39,7 — 41,4

Нитрат калия 50,5 — 52,7

Ацетат натрия 5,9-9,8

Предлагаемый теплоаккумулирующий материал плавится при 124 — 130 С с удельной теплотой фазового перехода 126-132 кДж/кг.

1733461

Плотность, кг/м пл, С

Теплота плавления

Кдж/кг

М ж/м

142

1976

81,4

161

1944

130

126

245

124

1941

128

248

130

1939

132

256

Нитрат калия 50,5

Ацетат натрия

9,8

П р и м е ч а н и е; Плотность расплавов измерена методом гидростатического взвешивания кварцевого поплавка на аналитических весах ВЛА-200.

Известный фазопереходный материал не может быть использован для аккумулирования тепла ниже 142 С. поскольку при этой температуре протекает фазовый переход жидкость — твердое тело, на основе которого запасается и высвобождается тепловая энергия. Использование известного материала для аккумулирования тепла более низкого потенциала предполагает поиск эффективных добавок, которые понижаюттемпературу фазового перехода, но без ухудшения основного технологического свойства теплоаккумулирующего материала — теплоты фазового перехода. Такой добавкой в данном техническом решении является ацетат натрия, позволяющий понизить уровень рабочей температуры теплоаккумулирующего материала на 12 — 18 С, значительно повышая при этом удельную теплоту фазового перехода.

Для получения предлагаемого фазопереходного материала оптимальными являются и н гредиенты, содержа щие 6 — 10 мол. о/ (5,9 — 9,8 мас. %) ацетата натрия (см, таблицу).

Из таблицы следует, что предлагаемый фазопереходный материал обладает более низкой температурой плавления и высокими значениями удельной теплоты фазового

5 перехода, что обеспечивает существенное ухудшение характеристик теплового аккумулятора: снижается уровень рабочей температуры до 124 — 130 С и повышается энергоемкость до 245-256 МДж/м .

Формула изобретения

Теплоаккумулирующий фазопереходный материал на основе нитрита натрия и

15 нитрата калия, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня рабочей температуры и повышения энергоемкости за счет увеличения удельной теплоты фазового перехода, он дополнительно содержит аце20 тат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нитрит натрия 39,7 — 41,4

Нитрат калия 50,5 — 52,7

Ацетат натрия 5,9-9,8