一种适合潜热输送的高温相变石蜡乳状液的热性能.pdfVIP

勤 财 抖 2012年第1期(43)卷 一 种适合潜热输送的高温相变石蜡乳状液的热性能 邹得球 ，肖 睿。，冯 自平 ，郭江荣 (1．宁波大学 海运学院，浙江 宁波 315211；2．中国科学院广州能源研究所 ，广东 广州 510640) 摘 要 ： 针对太 阳能利用、余热利 用、集 中供 暖等应 热性能 。 用背景 ，采用差示扫描量热 法 (DSC)遴选 了一种相 变 2 相变石蜡 的遴选 温度合适 (相 变峰值 87℃)、相 变潜热值较大 (203．9J／ g)的工业石蜡，并以此为相 变材料，采用非 离子型乳化 根据太阳能利用、集中供暖等领域的需要 ，理想的 剂及助乳剂复配的方法研制 了3种浓度的石蜡乳状液 相变石蜡材料应符合 以下要求 ：(1)相变温度在 区间 高温潜热输送材料 。测定 了石蜡乳状液 高温潜热输送 (80～90℃)内；(2)相变潜热≥200kJ／kg；(3)相变 区间 材料的相变点、相变潜热等热物性，并研 究了其蓄热特 窄；(4)性能稳定、相变可逆性好 。 性。结果表 明，该材料是一种在 8O～90℃之 间存在相 2．1 相变石蜡 的遴选方法 变的储 、传热工质 ，在相 变 区间 内的储 、载热密度远 大 采用差示扫描量 热法 (differentialscanningcalo— 于水 ，是一种 良好的潜热输送材料 。 rimetry，简称 DSC)法测试工业石蜡 的相关热物性。 关键词 ： 石蜡乳状液 ；潜热输送 ；热性能 差示扫描量热法装置是测量相转变温度 、相变潜热 的 中图分类号 ： TB65 文献标识码 ：A 一 种精密仪器，其原理是把试样和参 比物放在热环境 文章编号 ：i001-9731(2O12)01—0084—04 中以相同的速率升温或降温 ，随着温度的变化记录下 单位时间内试样和参 比物从周 围热环境 中所吸收的热 1 引 言 量差 。在程序升温或降温的情况 下，单位时间 内试样 石蜡 主 要 由直链 烷 烃 混 合 而 成 ，可 用 通 式 和参 比物两者从外界所吸收 的热量应该是相 同的，直 C，H。+表示 。它作为一种相变材料具有很多优点 ，如 到发生了某种热事件 ，如试样熔化 、分解或结晶结构发 无毒 、相变潜热高、没有相分离和腐蚀性、价格较低等。 生变化等 。这时 ，试样要从外界吸收额外的热量 以供 由于上述优 良特性 ，国内外学者对相变石蜡进行 了大 给其发生相变，在记录仪上就表现为记录笔开始偏离 量研究口 。近期 ，将相变石蜡研制成石蜡乳状液潜热 基线l1。标准 的DSC曲线如图1所示 ，横坐标表示温 输送材料是该领域研究 的热点_l4]。相变石蜡乳状液 度 ，纵坐标表示热流率 ，曲线的顶点为熔化峰值温度 ， 是由水 、相变石蜡及乳化剂等成分通过乳化作用形成 基线 (坩埚在不加任何试样时加热到一定温度所得到 的不互溶或部分互溶 的分散体系。由于相变石蜡微粒 的曲线)与熔化曲线围成的面积即为熔化潜热值 。 在固液相变过程 中吸收或释放潜热 ，石蜡乳状液储 、载 热密度大 ，且由于其 良好 的流动性 ，从而可以实现热量 的储存和输送 。因此，石蜡乳状液是一种 良好 的潜热 输送材料 ]。石蜡乳状液潜热输送材料是从低温相变 石蜡乳状液的研究开始的。空调冷冻水使用温度范围 为 5～12。C，而正十四烷 的相变温度为 5．8℃，能满足 空调系统 的温度要求 。因此，针对 中央空调潜热输送 技术的低温相变乳状液大多采用正十四烷作为相变材 温度