一种基于无机盐的蓄能溶剂和其制备方法，以及蓄能装置与流程

本发明涉及空调节能蓄冷应用领域及地源热泵井性能改善领域，尤其涉及一种基于无机盐的蓄能溶剂和其制备方法，以及蓄能装置。

背景技术：

随着全球的能源形式的日益紧张，为解决巨大的能源压力，我国大力开发可再生能源，同时积极推动储能技术的发展。相变材料利用蓄能技术，近年来研究应用发展迅猛，相变材料是将物质固有的热容和物态变化的相变热储存释放能量，具有较大的蓄热密度。相变相变形式一般可分为四类：固-固相变、固-液相变、气-液相变和气-固相变。在相变储能技术领域，气-液相变和气-固相变由于产生气体，相变物质的体积变化很大，虽然这两种相变过程的相变潜热很大，但实际难以采用。固-液和固-固相变是相变储能采用的主要方式。

目前，无机类相变材料通常具有严重的过冷、相分离及腐蚀性问题，造成其非常不利于长期投产使用，有机相变材料则能达到较低温度，同时具有固体成型好、不易发生相分离及过冷现象、腐蚀性较小、性能较稳定等优点。其中，石蜡烷烃类相变材料具有挥发性，并且有一定的毒性。羧酸类对金属有腐蚀性，羧酸脂类易挥发，且不稳定、易分解。因此提出一种基于无机盐的蓄能溶剂和其制备方法，以及蓄能装置。

技术实现要素：

本发明提出的一种基于无机盐的蓄能溶剂和其制备方法，以及蓄能装置，解决了现有的无机类相变材料通常具有严重的过冷、相分离及腐蚀性问题，造成其非常不利于长期投产使用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于无机盐的蓄能溶剂，包含以下重量份的原料：饱和无机盐溶液70-80份，粘稠剂5-10份，结核剂3-5份，相分离控制剂2-5份。

优选的，还包括防腐剂3-5份，所述粘稠剂为羧甲基纤维素钠或海藻酸丙二醇酯其中一种。

优选的，按重量份计，所述饱和无机盐溶液包括磷酸氢二钠和三水醋酸钠以及氯化钙，任选其中一种，取5-10份、羧甲基纤维素钠钠或海藻酸丙二醇酯2-5份、防腐剂2-5份、纯水50-60份。

优选的，所述饱和无机盐溶液为磷酸氢二钠和三水醋酸钠以及氯化钙，任选其中一种、羧甲基纤维素钠钠或海藻酸丙二醇酯、防腐剂、纯水经混合搅拌而成。

一种基于无机盐的蓄能溶剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将制备饱和无机盐溶液所需的磷酸氢二钠和三水醋酸钠以及氯化钙；

步骤二：任选其中一种、羟甲基纤维素钠钠或海藻酸丙二醇酯、防腐剂、纯水进行混合搅拌；

步骤三：待所有材料溶解后成稀粥状，将结核剂加入搅拌；

步骤四：待结核剂完全混入溶剂中后，将粘稠剂导入搅拌均匀，形成粘稠膏状的复合溶剂。

一种基于无机盐的蓄能溶剂的蓄能装置，包括外壳、低温相变储能换热装置，所述有低温相变储能换热装置内两侧均设置有两个无机盐的相变蓄能复合溶剂箱，两个所述相变蓄能复合溶剂箱中间设置有长行程储能换热器，所述相变蓄能复合溶剂箱的左端面上、下两侧均安装有复合溶剂出口与复合溶剂进口，所述复合溶剂出口与复合溶剂进口上均安装有三通，上、下两侧的所述三通之间连接有管道。

优选的，两侧的所述相变蓄能复合溶剂箱上、下分别安装两个复合溶剂出口与复合溶剂进口均穿过外壳与三通的两端接口连接。

优选的，所述管道的上、下两端分别与上、下两侧复合溶剂出口与复合溶剂进口上的三通互相连接，且管道上安装有真空隔膜泵和电动阀。

优选的，所述外壳与低温相变储能换热装置之间有一层整型保温层和一层形变保温层。

优选的，所述低温相变储能换热装置与相变蓄能复合溶剂箱内部采用长行程往返泳道设计并等间隔设置有泳道隔板，所述整型保温层和形变保温层分别为聚氨酯保温材料和珍珠岩保温材料制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过饱和无机盐溶液、粘稠剂、结核剂以及相分离控制剂的混合配比成的无机盐的蓄能溶剂，使得其状态稳定、相变潜热大、工艺简单、温度稳定等特点；

2、配合发明的蓄能装置使用，通过其的长行程泳道式设计，换热面积大，换热温度稳定，可有效解决换热过冷度问题，蓄能装置外部连接真空泵，用于蓄能复合溶剂混合使用，根据两端压力长控制泵和电磁阀的启停，缓解溶剂相分离现象可有效降低蓄能系统在使用过程中出现的过冷度和相分离等缺陷的发生。将本相变蓄能复合溶剂应用于地源热泵井性能改善时，可显著改善地源热泵井因长期频繁换热引发的换热效率降低问题。

使得本装置溶剂具有材料状态稳定、相变潜热大、工艺简单、温度稳定等特点，配合发明的中低温相变蓄能装置，可有效降低蓄能系统在使用过程中出现的过冷度和相分离等缺陷的发生，同时还可以应用在改善地源热泵井因长期频繁换热引发的换热效率降低问题的特点。

附图说明

图1为本发明的一种基于无机盐的蓄能溶剂的蓄能装置的立体图。

图2为本发明的一种基于无机盐的蓄能溶剂的蓄能装置的结构的剖视图。

图3为本发明的一种基于无机盐的蓄能溶剂的蓄能装置的侧视图。

图4为本发明的一种基于无机盐的蓄能溶剂的蓄能装置的侧视结构的剖视图。

图5为本发明的一种基于无机盐的蓄能溶剂的蓄能装置的相变蓄能复合溶剂箱的结构视图。

图6为本发明的一种基于无机盐的蓄能溶剂的蓄能装置的长行程储能换热器的结构视图。

图7为本发明的碳纤维复合材料强度对比图。

图8为本发明的碳纤维复合材料导热性对比图。

图中标号：1外壳、2低温相变储能换热装置、3相变蓄能复合溶剂箱、4长行程储能换热器、5复合溶剂进口、6复合溶剂出口、7整型保温层、8层形变保温层、9电动阀、10真空隔膜泵、11泳道隔板、12三通。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合附图描述本发明的具体实施例。

实施例1

参照图1-8，一种基于无机盐的蓄能溶剂，包含以下重量份的原料：饱和无机盐溶液70-80份，粘稠剂5-10份，结核剂3-5份，相分离控制剂2-5份，还包括防腐剂3-5份，粘稠剂为羧甲基纤维素钠或海藻酸丙二醇酯其中一种，按重量份计，饱和无机盐溶液包括磷酸氢二钠和三水醋酸钠以及氯化钙，任选其中一种，取5-10份、羧甲基纤维素钠钠或海藻酸丙二醇酯2-5份、防腐剂2-5份、纯水50-60份，饱和无机盐溶液为磷酸氢二钠和三水醋酸钠以及氯化钙，任选其中一种、羧甲基纤维素钠钠或海藻酸丙二醇酯、防腐剂、纯水经混合搅拌而成。

本发明提供了一种基于无机盐的蓄能溶剂的制备方法，

步骤一：将制备饱和无机盐溶液所需的磷酸氢二钠和三水醋酸钠以及氯化钙；

步骤三：任选其中一种、羟甲基纤维素钠钠或海藻酸丙二醇酯、防腐剂、纯水进行混合搅拌；

步骤三：待所有材料溶解后成稀粥状，将结核剂加入搅拌，其中结核剂一般为石英产品制备时产生的氧化物；

步骤四：待结核剂完全混入溶剂中后，将粘稠剂导入搅拌均匀，形成粘稠膏状的复合溶剂。

实施例2

如图1-8所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：本发明还提供了一种基于无机盐的蓄能溶剂的蓄能装置，包括外壳1、低温相变储能换热装置2，有低温相变储能换热装置2内两侧均设置有两个无机盐的相变蓄能复合溶剂箱3，两个相变蓄能复合溶剂箱3中间设置有长行程储能换热器4，相变蓄能复合溶剂箱3的左端面上、下两侧均安装有复合溶剂出口6与复合溶剂进口5，复合溶剂出口6与复合溶剂进口5上均安装有三通12，上、下两侧的三通12之间连接有管道，两侧的相变蓄能复合溶剂箱3上、下分别安装两个复合溶剂出口6与复合溶剂进口5均穿过外壳1与三通12的两端接口连接，管道的上、下两端分别与上、下两侧复合溶剂出口6与复合溶剂进口5上的三通12互相连接，且管道上安装有真空隔膜泵10和电动阀9，外壳1与低温相变储能换热装置2之间有一层整型保温层7和一层形变保温层8，低温相变储能换热装置2与相变蓄能复合溶剂箱3内部采用长行程往返泳道设计并等间隔设置有泳道隔板11，整型保温层7和形变保温层8分别为聚氨酯保温材料和珍珠岩保温材料制成，使得外壳1采用不锈钢材质制成，低温相变储能换热装置2采用碳纤维复合材料制成，其优点导热系数高、换热速率快、密度小重量轻、蓄冷效率高可提高节能效果，以及低温相变储能换热装置2和相变蓄能复合溶剂箱3采用长行程泳道式设计，换热面积大，换热温度稳定，可有效解决换热过冷度问题，而外部连接的真空隔膜泵10，用于蓄能复合溶剂混合使用，根据两端压力长控制泵和电磁阀的启停，缓解溶剂相分离现象，形变保温层采用珍珠岩材料，以应对蓄能装置在吸热和放热过程中，吸收形体变化量，整形保温材料采用聚氨酯保温层，即保温又保证形体不发生变化，低温相变储能换热装置2采用模块化设定，根据使用量可自由拼接，应对不同场地的使用，最大化的节省场地使用面积和形态。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。