Фазопереходный теплоаккумулирующий материал

Изобретение относится к фазопереходным теплоаккумулирующим материалам и может быть использовано для термостатирования объекта в условиях охлаждения или нагрева извне, в частности в медицине для хранения и транспортировки живых тканей и органов, в приборостроении при создании фазопереходных исполнительных датчиков, работающих при низких температурах. Фазопереходный материал содержит 52,5-54,1% октана, 43,9-45,5 нонана и остальное - тетрадекан. Техническим результатом является понижение температуры работы фазопереходного теплоаккумулирующего материала. 2 табл.

 

Изобретение относится к теплоаккумулирующим материалам и может быть использовано для термостатирования объекта в условиях охлаждения или нагрева извне, в частности в медицине для хранения и транспортировки живых тканей и органов, в приборостроении при создании фазопереходных исполнительных датчиков, работающих при низких температурах.

Известен теплоаккумулирующий материал, содержащий, мас.%:

Генэйкозан3-4
Пальмитиновую кислоту1-2
Октадеканостальное

имеющий температуру плавления 23,5±0,5°С и теплоту плавления 250 кДж/кг (Патент Российской Федерации №2084485, 6 С 09 К 5/06, 20.07.97 Бюл. №22).

Недостатком аналога является слишком высокая температура плавления, что делает невозможным применение в фазопереходных исполнительных датчиках и других теплоаккумуляторах, работающих при низких температурах.

Наиболее близким по технической сущности является теплоаккумулирующий материал на основе предельных углеводородов, содержащий, мас.%:

Генэйкозан1,5-7,5
Пальмитиновую кислоту1,0-7,5
Тетрадеканостальное

имеющий температуру плавления 3,8±0,2°С и теплоту плавления 218±0,5 кДж/кг (Патент Российской Федерации №2084486, 6 С 09 К 5/06, 20.07.97 Бюл. №22).

Недостатком прототипа является слишком высокая температура его плавления. Использование этого материала не возможно для применения в фазопереходных исполнительных датчиках и других теплоаккумуляторах, работающих при низких температурах.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава для использования в качестве фазопереходного теплоаккумулирующего материала при низкой температуре - 65°С.

Техническим результатом является понижение температуры работы фазопереходного теплоаккумулирующего материала.

Технический результат достигается тем, что предложенный фазопереходный теплоаккумулирующий материал, содержащий предельный углеводород-тетрадекан, дополнительно содержит октан и нонан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Октан52,5-54,1
Нонан43,9-45,5
Тетрадеканостальное

В таблице №1 приведены физико-химические характеристики компонентов предложенного фазопереходного теплоаккумулирующего материала, которые показывают, что свойства компонентов различаются между собой и только при предложенном соотношении компонентов возможно достичь эвтектическую точку.

Таблица №1
Физико-химические характеристики используемых компонентов
Характеристика\КомпонентОктанНонанТетрадекан
Плотность (кг/м3)702,2717,6762
Вязкость (н*сек/м2)0,5420,7140,914
Молекулярная масса (г/моль)114,22128,25198,4
Температура плавления °С-56,8-53,55,9
Теплота фазового перехода (кДж/кг)181,15120,26227,3
Внешний вид при н.у.прозрачная жидкостьпрозрачная жидкостьпрозрачная жидкость

Предложенное соотношение компонентов октана и нонана в фазопереходном теплоаккумулирующем материале, содержащем тетрадекан, позволяет получить состав подходящий для использования в фазопереходных исполнительных датчиках, работающих при низких температурах. Кроме того, относительно высокая теплота фазового перехода жидкое - твердое позволяет использовать данный состав как теплоаккумулятор, работающий при низкой температуре - 65°С.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.

Фазопереходный теплоаккумулирующий материал готовят следующим образом.

Расчетное количество октана, нонана и тетрадекана сливают в одну лабораторную посуду и тщательно смешивают. При этом получают прозрачный раствор с характерным запахом предельных углеводородов.

Пример №1. Оптимальное соотношение компонентов

В лабораторную посуду помещают 53,3 г октана, 44,7 г нонана и 2 г тетрадекана и тщательно перемешивают. Полученный состав обладает свойствами приведенными в таблице №2.

Пример №2. Минимальное соотношение компонентов

В лабораторную посуду помещают 52,5 г октана, 43,9 г нонана и 3,6 г тетрадекана и тщательно перемешивают. Полученный состав обладает свойствами, приведенными в таблице №2.

Пример №3 Максимальное соотношение компонентов.

В лабораторную посуду помещают 54,1 г октана, 45,5 г нонана и 0,4 г тетрадекана и тщательно перемешивают. Полученный состав обладает свойствами, приведенными в таблице №2.

Основными показателями для фазопереходных теплоаккумулирующих материалов являются температура и теплота фазового перехода жидкое - твердое. Оба показателя определяли на приборе ДСК-2М.

Как показали исследования, при получении фазопереходного теплоаккумулирующего материала образуется теплоаккумулирующий состав, имеющий жидкое состояние. Низкая температура кристаллизации и относительно высокая теплота фазового перехода позволяют использовать этот состав в фазопереходных исполнительных датчиках и других теплоаккумуляторах, работающих при низких температурах.

Ниже приведены составы и свойства предлагаемого изобретения "фазопереходный теплоаккумулирующий материал"

Таблица №2
Составы и свойства фазопереходного теплоаккумулирующего материала
МатериалСостав, мас.%Температ. плавл. °СТеплота плавл. кДж/кг
Гептаноктантетрадекан
Минимальный52,543,9остальное-63,2201
Оптимальный53,344,7остальное-65,6203
Максимальный54,145,5остальное-63,7202

Фазопереходный теплоаккумулирующий материал, содержащий предельный углеводород тетрадекан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит октан и нонан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Октан52,5-54,1
Нонан43,9-45,5
ТетрадеканОстальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке составов теплоаккумулирующих веществ на основе предельных углеводородов. .

Изобретение относится к смесям для аккумулирования тепловой энергии и к преобразователю солнечной энергии. .
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих галогениды, метаванадаты, сульфаты и молибдаты щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ.
Изобретение относится к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих фториды, хлориды, сульфаты и молибдаты щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ и может быть использовано в тепловых аккумуляторах и в устройствах для поддержания постоянной температуры, применяемых в теплотехнике, достигается тем, что теплоаккумулирующий состав содержит 5,8-6,2% фторида, 28,0-3,21% хлорида и 39,0-41,3% молибдата лития, 23,1-24,5% сульфата лития.

Изобретение относится к веществам для передачи тепла за счет изменения фазового состояния теплоаккумулирующего состава в устройствах, потребляющих теплоту при неравномерном ее получении или расходовании, в частности в системе предпусковой подготовки транспортных средств и их силовых установок.

Изобретение относится к применению карбоксилатов для аккумулирования тепловой энергии. .
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке составов на основе органических веществ, включающих предельные углеводороды и циклогексан.

Изобретение относится к композициям для теплоаккумулирующих материалов, используемых в качестве защиты от многократных нагревов приборов и оборудования, а также в качестве греющих элементов в защитной одежде или в помещениях.

Изобретение относится к композициям для получения теплоаккумулирующих материалов, которые могут быть использованы в качестве защиты от многократных нагревов приборов и оборудования, чувствительных к воздействию повышенных температур, а также в качестве греющих элементов в защитной одежде или в помещениях.
Изобретение относится к области переохлаждаемых теплоаккумулирующих материалов, обладающих скрытой теплотой фазового перехода жидкость - твердое, которые могут применяться для защиты человека от переохлаждения при длительном выполнении работ в условиях воздействия холода, а также использоваться в медицинских грелках и компрессах.

Изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему фторид лития 7,1...7,8 мас.%, сульфат лития 24,8...26,8 мас.% и бромид лития 66,0...68,1 мас.%
Изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему н-ундекан 90,3-91,7 мас.% и 8,3-9,7 мас.% н-пентадекан

Изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему бромид лития 51,13-53,27 мас.%, сульфат лития 30,21-32,33 мас.%, хлорид лития 16,64-17,47 мас.%

Изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, содержащему фторид стронция 2,3-2,7 мас.%, хлорид стронция 65,9-66,4 мас.%, хлорид натрия 22,3-22,8 мас.%, вольфрамат стронция 8,5-9,0 мас.%

Изобретение относится к материалам с изменяющимся фазовым состоянием (PCMs), обладающим свойством трансформироваться при поглощении тепла из твердой или полутвердой фазы в жидкую фазу и, при испускании того же количества тепла, трансформироваться из жидкой фазы обратно в твердую фазу

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к составам теплоаккумулирующих материалов, используемых в тепловых аккумуляторах

Изобретение относится к многокомпонентным волокнам, содержащим материал фазового превращения, к текстильным материалам, тканям и к впитывающим изделиям, содержащим многокомпонентные волокна
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности, к теплоаккумулирующему составу, который может быть использован в тепловых аккумуляторах и в устройствах для поддержания постоянной температуры

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоаккумулирующим составам, используемым в тепловых аккумуляторах и в устройствах теплотехники

Изобретение относится к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих фториды, бромиды и хроматы щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ
Наверх