CH715547B1 - Heat transfer medium for solar thermal power generation and process for its production. - Google Patents

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CH715547B1
CH715547B1 CH00636/20A CH6362020A CH715547B1 CH 715547 B1 CH715547 B1 CH 715547B1 CH 00636/20 A CH00636/20 A CH 00636/20A CH 6362020 A CH6362020 A CH 6362020A CH 715547 B1 CH715547 B1 CH 715547B1
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thermal power
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Wang Min
Li Jinli
Wang Huaiyou
Zhao Youjing
Wu Yanze
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Qinghai Inst Salt Lakes Cas
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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung, das ein Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und zum Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium hinzugegebene Kohlenstoffnanoröhren umfasst; wobei der Kohlenstoffnanoröhren 0,10 % bis 1,00 % und der Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhren d ≥ 50 nm beträgt. Die vorliegende Erfindung offenbart ferner ein Verfahren zur Herstellung des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung. Im Vergleich zum Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium weist das erfindungsgemäße Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung unter Bedingungen, bei denen die Zersetzungstemperatur ähnlich ist, einen deutlich höheren Wärmeleitkoeffizienten auf. Daher kann bei der Verwendung des Wärmeübertragungsmediums die Effizienz bei der Nutzung von Solarenergie verbessert werden. Im Vergleich zu anderen ähnlichen Medienmaterialien im Stand der Technik ist die Kompatibilität des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsmediums mit Kohlenstoffnanoröhren besser als die mit anderen zugesetzten Komponenten.The present invention discloses a heat transfer medium for solar thermal power generation comprising a molten nitrate salt heat storage medium and carbon nanotubes added to the molten nitrate salt heat storage medium; wherein the carbon nanotubes is 0.10% to 1.00% and the diameter of the carbon nanotubes is d ≥ 50 nm. The present invention further discloses a method for producing the heat transfer medium for solar thermal power generation. Compared to the molten nitrate salt heat storage medium, the heat transfer medium according to the invention for solar thermal power generation under conditions in which the decomposition temperature is similar has a significantly higher coefficient of thermal conductivity. Therefore, when the heat transfer medium is used, the efficiency of using solar energy can be improved. Compared to other similar media materials in the prior art, the compatibility of the molten nitrate salt heat storage medium of the heat transfer medium according to the invention with carbon nanotubes is better than that with other added components.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

[0001] Die vorliegende Erfindung gehört zum technischen Gebiet der solarthermischen Stromerzeugung und betrifft insbesondere ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung und ein Verfahren zu seiner Herstellung. The present invention belongs to the technical field of solar thermal power generation and relates in particular to a heat transfer medium for solar thermal power generation and a method for its production.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Umwelt- und Energieprobleme sind heutzutage zwei der wichtigsten Themen der Welt. Die effektive Nutzung von Sonnenenergie ist ein wichtiges Mittel, um neue Energiequellen zu entwickeln, die Umwelt zu schützen und eine nachhaltige Entwicklung sicherzustellen. Daher wird sie von den nationalen Politiken nachdrücklich unterstützt. In den letzten Jahren hat sich die solarthermische Stromerzeugung zu einer der wichtigsten Methoden zur Nutzung der Sonnenenergie in großem Umfang entwickelt. Die Schlüsseltechnologie der solarthermischen Stromerzeugung ist die Technologie zur Wärmeübertragung und Wärmespeicherung bei hohen Temperaturen, bei der das Wärmeübertragungs- und Wärmespeichermedium für die Effizienzverbesserung und die Kostenreduzierung des Systems wesentlich ist. Environmental and energy problems are two of the most important issues in the world today. The effective use of solar energy is an important means of developing new energy sources, protecting the environment and ensuring sustainable development. Therefore it is strongly supported by national policies. In recent years, solar thermal power generation has become one of the most important methods of using solar energy on a large scale. The key technology of solar thermal power generation is the technology of heat transfer and heat storage at high temperatures, at which the heat transfer and heat storage medium is essential for improving the efficiency and reducing the cost of the system.

[0003] Gegenwärtig häufig verwendete Wärmeübertragungs- und Wärmespeichermedien sind hauptsächlich Hochdruckwasser, Dampf, Thermoöl, flüssige Metalle usw. Im Vergleich dazu hat Salzschmelze die Vorteile einer breiten Betriebstemperatur, einer hohen thermischen Stabilität, einer niedrigen Viskosität, eines niedrigen Sättigungsdampfdrucks und eines niedrigen Preises und ist somit die erste Wahl für solarthermische Energiespeichermedien. Entsprechend den verschiedenen Anionen umfassen die bei der solarthermischen Stromerzeugung verwendeten Wärmespeichermaterialien für Salzschmelze hauptsächlich Nitratschmelze, Karbonatschmelze, Chloridsalzschmelze, Fluoridsalzschmelze usw. Unter diesen ist Nitrat aufgrund seines niedrigen Schmelzpunkts, seiner geringen Kosten und seiner geringen Korrosion die erste Wahl für Salzschmelze-Anwendungen. Currently widely used heat transfer and heat storage media are mainly high pressure water, steam, thermal oil, liquid metals, etc. In comparison, molten salt has the advantages of a wide operating temperature, a high thermal stability, a low viscosity, a low saturation vapor pressure and a low price and is therefore the first choice for solar thermal energy storage media. According to the various anions, the molten salt heat storage materials used in solar thermal power generation mainly include molten nitrate, molten carbonate, molten chloride salt, molten fluoride salt, etc. Among them, nitrate is the first choice for molten salt applications because of its low melting point, low cost and low corrosion.

[0004] Solarenergieressourcen sind in China sehr reichlich vorhanden, insbesondere im Westen und Süden der Qinghai-Tibet-Hochebene. In der Provinz Qinghai sind gute Bedingungen, wie z. B. Netzanschluss, Kühlwasserquellen und eine große Menge an Wüstenland, gegeben, was sich sehr gut für den Bau von großen solarthermischen Kraftwerken eignet. Gleichzeitig verfügt die Provinz Qinghai über eine große Anzahl von Salzseen, große Salzreserven und reichlich Salzminen und ist eine der wichtigsten Produktionsstätten in China für aus Salzseen gewonnene Salzchemikalien. Unter diesen stehen Natriumchlorid, Magnesiumchlorid, Kaliumsalz, Lithium, Thenardit und andere Mineralien an erster Stelle in China. Die reichlich vorhandenen anorganischen Salze, wie z. B. Kalium-, Natrium- und Magnesiumsalze, sind wichtige Rohstoffquellen für die Hauptkomponenten des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums (Kaliumnitrat und Natriumnitrat). Durch die Kombination mit den Vorteilen lokaler Ressourcen können die Betriebskosten von Systemen zur solarthermischen Nutzung gesenkt werden, wobei gleichzeitig das Problem einer geringen flächendeckenden Nutzung der Salzseeressourcen gelöst und der Wert der Salzseeressourcen gesteigert wird. Solar energy resources are very abundant in China, particularly in the west and south of the Qinghai-Tibet Plateau. In Qinghai Province there are good conditions such as: B. grid connection, cooling water sources and a large amount of desert land, which is very suitable for the construction of large solar thermal power plants. At the same time, Qinghai Province has a large number of salt lakes, large salt reserves and abundant salt mines, and is one of the main production sites in China for salt chemicals extracted from salt lakes. Among them, sodium chloride, magnesium chloride, potassium salt, lithium, thenardite, and other minerals rank first in China. The abundant inorganic salts such as B. potassium, sodium and magnesium salts are important raw material sources for the main components of the molten nitrate salt heat storage medium (potassium nitrate and sodium nitrate). By combining this with the advantages of local resources, the operating costs of systems for solar thermal use can be reduced, while at the same time solving the problem of poor area-wide use of salt lake resources and increasing the value of salt lake resources.

[0005] Als Beispiele für die Verwendung von binärem Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium als Wärmeübertragungs- und Wärmespeichermedium sollen hier zwei Anlagen, nämlich die zentralgesteuerte 10-MW-CSP-Anlage in Delingha und die 10-MW-CSP-Anlage von Dunhuang Shouhang Energy Saving New Energy. Co., Ltd., genannt werden. Die Salzschmelze weist eine gute thermische Stabilität auf und verursacht niedrige Kosten. Allerdings weist sie einen niedrigen Wärmeleitkoeffizienten von nur 0,5 W·m<-1>·K<-1>auf, was sich ungünstig auf die Wärmeübertragungsleistung des Systems auswirkt. As examples of the use of binary molten nitrate heat storage medium as a heat transfer and heat storage medium, two systems, namely the centrally controlled 10 MW CSP system in Delingha and the 10 MW CSP system from Dunhuang Shouhang Energy Saving New Energy. Co., Ltd. may be mentioned. The molten salt has good thermal stability and is low in costs. However, it has a low coefficient of thermal conductivity of only 0.5 W · m <-1> · K <-1>, which has an unfavorable effect on the heat transfer performance of the system.

[0006] Gegenwärtig liegen damit zusammenhängende Forschungen zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums vor. Der Hauptzweck besteht darin, ihm andere Komponenten wie Quarzsand, Metalloxid-(oder Nichtmetalloxid-) Nanopartikel und Natriumsilicat zuzusetzen, um ein Mehrfachsystem zu bilden. Zwar konnte dadurch seine Wärmeleitfähigkeit verbessert werden, allerdings wurden in diesen Berichten keine spezifischen Werte angegeben. Die Verbesserung zielt hauptsächlich auf die thermische Stabilität des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums ab, wobei die durch Erhöhung der Zersetzungstemperatur erreichte Verbesserung gemeint ist. Wenn jedoch andere Komponenten zur Bildung von multivariaten Nitratsalzschmelzen zugesetzt werden, verringert sich der Wärmeleitkoeffizient in der Regel, während der Schmelzpunkt sinkt. Daher besteht immer noch eine große Herausforderung darin, die Wärmeleitfähigkeit des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums zu verbessern, was eine wichtige und praktische Bedeutung hat. [0006] There is currently related research to improve the thermal conductivity of the molten nitrate salt heat storage medium. The main purpose is to add other components like silica sand, metal oxide (or non-metal oxide) nanoparticles, and sodium silicate to it to form a multiple system. Although this improved its thermal conductivity, no specific values were given in these reports. The improvement is mainly aimed at the thermal stability of the molten nitrate salt heat storage medium, meaning the improvement achieved by increasing the decomposition temperature. However, when other components are added to form multivariate nitrate salt melts, the coefficient of thermal conductivity tends to decrease as the melting point decreases. Therefore, there is still a great challenge to improve the thermal conductivity of the molten nitrate salt heat storage medium, which is important and practical.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

[0007] Zur Beseitigung der obigen Probleme, nämlich dass der Wärmeleitkoeffizient des vorhandenen Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums relativ klein ist, was die Wärmeaustauscheffizienz des Wärmeübertragungsverfahrens für Salzschmelze im tatsächlichen Betrieb und somit die Energieerzeugung und Energienutzungseffizienz beeinträchtigt, stellt die vorliegende Erfindung ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereit. Beim Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung kann die Wärmeleitfähigkeit des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums durch Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren effektiv verbessert werden. To eliminate the above problems, namely that the thermal conductivity of the existing molten nitrate salt heat storage medium is relatively small, which affects the heat exchange efficiency of the heat transfer method for molten salt in actual operation and thus the power generation and energy use efficiency, the present invention provides a heat transfer medium for solar thermal power generation and a process ready for its manufacture. In the heat transfer medium for solar thermal power generation, the thermal conductivity of the molten nitrate salt heat storage medium can be effectively improved by using carbon nanotubes.

[0008] Zur Lösung der obigen Aufgabe kommen in der vorliegenden Erfindung die folgenden technischen Lösungen zum Einsatz: Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung bereit, das ein Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und zum Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium hinzugegebene Kohlenstoffnanoröhren umfasst; wobei der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren 0,10 % bis 1,00 % und der Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhren d ≥ 50 nm beträgt.To achieve the above object, the following technical solutions are used in the present invention: An embodiment of the present invention provides a heat transfer medium for solar thermal power generation, which comprises a molten nitrate salt heat storage medium and carbon nanotubes added to the molten nitrate salt heat storage medium; wherein the mass percentage of the carbon nanotubes is 0.10% to 1.00% and the diameter of the carbon nanotubes is d ≥ 50 nm.

[0009] Ferner umfasst das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium Natriumnitrat und Kaliumnitrat, die homogen gemischt sind. Further, the molten nitrate salt heat storage medium comprises sodium nitrate and potassium nitrate which are homogeneously mixed.

[0010] Ferner beträgt im Wärmeübertragungsmedium der Massenprozentsatz an Natriumnitrat 59 % bis 60 % und der Massenprozentsatz an Kaliumnitrat 39 % bis 40 %. Further, in the heat transfer medium, the mass percentage of sodium nitrate is 59% to 60% and the mass percentage of potassium nitrate is 39% to 40%.

[0011] Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung bereitzustellen, das die folgenden Schritte umfasst: S1: Mahlen und Mischen des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums mit Kohlenstoffnanoröhren, um ein Rohmaterialpulver zu erhalten, wobei im Rohmaterialpulver der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren 0,10 % bis 1,00 % und der Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhren d ≥ 50 nm beträgt; S2: Erhitzen und Schmelzen des Rohmaterialpulvers für mindestens 1 Stunde, um eine Schmelzmischung zu erhalten; S3: Abkühlen der Schmelzmischung auf Raumtemperatur und Pulverisieren dieser, um ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung zu erhalten.It is another object of the present invention to provide a method for producing the heat transfer medium for solar thermal power generation, comprising the steps of: S1: grinding and mixing the molten nitrate salt heat storage medium with carbon nanotubes to obtain a raw material powder, wherein the raw material powder the mass percentage of the carbon nanotubes is 0.10% to 1.00% and the diameter of the carbon nanotubes is d ≥ 50 nm; S2: heating and melting the raw material powder for at least 1 hour to obtain a melt mixture; S3: Cooling the melt mixture to room temperature and pulverizing it to obtain a heat transfer medium for solar thermal power generation.

[0012] Ferner umfasst das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium Natriumnitrat und Kaliumnitrat, die homogen gemischt sind. Further, the molten nitrate salt heat storage medium comprises sodium nitrate and potassium nitrate which are homogeneously mixed.

[0013] Ferner beträgt im Rohmaterialpulver der Massenprozentsatz an Natriumnitrat 59 % bis 60 % und der Massenprozentsatz an Kaliumnitrat 39 % bis 40 %. Further, in the raw material powder, the mass percentage of sodium nitrate is 59% to 60% and the mass percentage of potassium nitrate is 39% to 40%.

[0014] Ferner beträgt in Schritt S2 die Temperaturhaltezeit 1 bis 3 Stunden. Furthermore, in step S2, the temperature holding time is 1 to 3 hours.

[0015] Ferner wird in Schritt S2 das Rohmaterialpulver bei Temperaturen von 300 °C bis 400 °C geschmolzen. Further, in step S2, the raw material powder is melted at temperatures of 300 ° C to 400 ° C.

[0016] Im Folgenden sind die im Vergleich zum Stand der Technik erzielten vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung beschrieben: In der vorliegenden Erfindung werden Kohlenstoffnanoröhren mit einem Verbunddurchmesser d ≥ 50 nm zu einem Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium hinzugegeben und wird die Menge an zugesetzten Kohlenstoffnanoröhren geregelt, um ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung zu erhalten. Im Vergleich zum Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium weist das Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung unter Bedingungen, bei denen die Zersetzungstemperatur ähnlich ist, einen deutlich höheren Wärmeleitkoeffizienten und eine verbesserte Wärmeübertragungsleistung des binären Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums auf. Daher kann bei der Verwendung des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung die Effizienz bei der Nutzung von Solarenergie verbessert werden. Im Vergleich zu anderen ähnlichen Medienmaterialien im Stand der Technik ist die Kompatibilität des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums mit Kohlenstoffnanoröhren besser als die mit anderen zugesetzten Komponenten.The advantageous effects of the present invention achieved in comparison with the prior art are described below: In the present invention, carbon nanotubes with a composite diameter d ≥ 50 nm are added to a molten nitrate salt heat storage medium and the amount of added carbon nanotubes is regulated to to obtain a heat transfer medium for solar thermal power generation. Compared to the molten nitrate salt heat storage medium, the heat transfer medium for solar thermal power generation under conditions in which the decomposition temperature is similar has a significantly higher coefficient of thermal conductivity and an improved heat transfer performance of the binary molten nitrate salt heat storage medium. Therefore, when the heat transfer medium is used for solar thermal power generation, the efficiency in using solar energy can be improved. Compared to other similar media materials in the prior art, the compatibility of the molten nitrate salt heat storage medium with carbon nanotubes is better than that with other added components.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

[0017] Zum besseren Verständnis der technischen Lösungen gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung wird im Folgenden kurz eine Zeichnung gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben. Es ist ersichtlich, dass die Zeichnung nur einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellt und dass ein Fachmann auf dem Gebiet andere Zeichnungen auf der Basis dieser Zeichnung ohne schöpferische Anstrengung erhalten kann. Es zeigt: Fig. 1 ein schematisches Vergleichsdiagramm der Wärmeleitkoeffizienten der Wärmeübertragungsmedien zur solarthermischen Stromerzeugung, die im Vergleichsbeispiel 1 und in den Ausführungsbeispielen 1 bis 5 der vorliegenden Erfindung erhalten wurden.For a better understanding of the technical solutions according to the exemplary embodiments of the invention, a drawing according to the exemplary embodiments of the invention is briefly described below. It will be understood that the drawings illustrate only a few exemplary embodiments of the present invention and that one skilled in the art can obtain other drawings on the basis of these drawings without creative effort. 1 shows a schematic comparative diagram of the thermal conductivity coefficients of the heat transfer media for solar thermal power generation, which were obtained in comparative example 1 and in exemplary embodiments 1 to 5 of the present invention.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

[0018] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsbeispiele beschränkt angesehen werden. Vielmehr dienen diese Ausführungsbeispiele dazu, die Prinzipien und die praktischen Anwendungen der Erfindung zu erläutern, wodurch es Fachleuten ermöglicht wird, verschiedene Ausführungsbeispiele und verschiedene Modifikationen der Erfindung zu verstehen, die für eine bestimmte beabsichtigte Anwendung geeignet sind. Exemplary embodiments of the present invention are described in detail below. However, this invention can be embodied in many different forms and should not be viewed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided to explain the principles and practical applications of the invention, thereby enabling those skilled in the art to understand various embodiments and various modifications of the invention that are suitable for a particular intended application.

[0019] Die vorliegende Erfindung stellt ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung bereit, das ein Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und zum Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium hinzugegebene Kohlenstoffnanoröhren umfasst. The present invention provides a heat transfer medium for solar thermal power generation, which comprises a molten nitrate salt heat storage medium and carbon nanotubes added to the molten nitrate salt heat storage medium.

[0020] Insbesondere beträgt im Wärmeübertragungsmedium der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren 0,10 % bis 1,00 % und der Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhren d ≥ 50 nm. In particular, in the heat transfer medium, the mass percentage of the carbon nanotubes is 0.10% to 1.00% and the diameter of the carbon nanotubes is d ≥ 50 nm.

[0021] Ferner beträgt im Wärmeübertragungsmedium der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren vorzugsweise 0,10 % bis 0,50 %. Further, in the heat transfer medium, the mass percentage of the carbon nanotubes is preferably 0.10% to 0.50%.

[0022] Insbesondere umfasst das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium Natriumnitrat und Kaliumnitrat, die homogen gemischt sind. In der Regel kann im Wärmeübertragungsmedium der Massenprozentsatz an Natriumnitrat auf 59 % bis 60 % und der Massenprozentsatz an Kaliumnitrat auf 39 % bis 40 % eingestellt werden. In particular, the molten nitrate salt heat storage medium comprises sodium nitrate and potassium nitrate which are homogeneously mixed. As a rule, the mass percentage of sodium nitrate can be set to 59% to 60% and the mass percentage of potassium nitrate to 39% to 40% in the heat transfer medium.

[0023] Beim erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsmedium kann unter ähnlichen Bedingungen hinsichtlich der Zersetzungstemperatur des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums eine signifikante Erhöhung des Wärmeleitkoeffizienten erreicht werden. In the heat transfer medium according to the invention, a significant increase in the coefficient of thermal conductivity can be achieved under similar conditions with regard to the decomposition temperature of the molten nitrate salt heat storage medium.

[0024] Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung des Wärmeübertragungsmediums bereit, das insbesondere die folgenden Schritte umfasst: In Schritt S1 werden das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und die Kohlenstoffnanoröhren gemahlen und homogen gemischt, um ein Rohmaterialpulver zu erhalten.The present invention further provides a method for producing the heat transfer medium, in particular comprising the following steps: In step S1, the molten nitrate salt heat storage medium and the carbon nanotubes are ground and mixed homogeneously to obtain a raw material powder.

[0025] Insbesondere wird im Rohmaterialpulver der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren auf 0,10 % bis 1,00 % und der Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhren auf d ≥ 50 nm eingestellt. In particular, in the raw material powder, the mass percentage of the carbon nanotubes is set to 0.10% to 1.00% and the diameter of the carbon nanotubes is set to d 50 nm.

[0026] Ferner beträgt im Rohmaterialpulver der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren vorzugsweise 0,10 % bis 0,50 %. Further, in the raw material powder, the mass percentage of the carbon nanotubes is preferably 0.10% to 0.50%.

[0027] Ferner umfasst das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium Natriumnitrat und Kaliumnitrat, die homogen gemischt sind, wobei im Rohmaterialpulver der Massenprozentsatz an Natriumnitrat auf 58 % bis 60 % und der Massenprozentsatz an Kaliumnitrat auf 38 % bis 40 % eingestellt wird. Further, the molten nitrate salt heat storage medium comprises sodium nitrate and potassium nitrate mixed homogeneously with the mass percentage of sodium nitrate set to 58% to 60% and the mass percentage of potassium nitrate to 38% to 40% in the raw material powder.

[0028] In Schritt S2 wird das Rohmaterialpulver erhitzt und geschmolzen und die Temperatur mindestens 1 Stunde gehalten, um eine Schmelzmischung zu erhalten. In step S2, the raw material powder is heated and melted and the temperature is maintained for at least 1 hour to obtain a melt mixture.

[0029] Insbesondere kann ein Erhitzen und Schmelzen des Rohmaterialpulvers nur dann erreicht werden, wenn die Temperaturen des Rohmaterialpulvers nicht niedriger als die Schmelztemperatur und nicht höher als die Zersetzungstemperatur sind. Gleichzeitig ist unter Berücksichtigung von Energieverbrauchsfaktoren in der Regel die Heiztemperatur auf 300 °C bis 400 °C einzustellen. In particular, heating and melting of the raw material powder can only be achieved when the temperatures of the raw material powder are not lower than the melting temperature and not higher than the decomposition temperature. At the same time, taking energy consumption factors into account, the heating temperature should generally be set to 300 ° C to 400 ° C.

[0030] Nachdem das Rohmaterialpulver geschmolzen ist, ist es zum anschließenden homogenen Mischen erforderlich, für eine Zeit die Temperatur zu halten. Vorzugsweise ist die Zeit, über die die Temperatur gehalten werden soll, auf 1 bis 3 Stunden eingestellt. After the raw material powder is melted, it is necessary for the subsequent homogeneous mixing to hold the temperature for a time. The time for which the temperature is to be maintained is preferably set to 1 to 3 hours.

[0031] In Schritt S3 wird die Schmelzmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und pulverisiert, um ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung zu erhalten. In step S3, the melt mixture is cooled to room temperature and pulverized to obtain a heat transfer medium for solar thermal power generation.

[0032] Die Leistung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung und das Verfahren zu seiner Herstellung werden nachstehend anhand von spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die nachfolgenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Die folgenden Ausführungsbeispiele stellen dementsprechend nur spezifische Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. The performance of the heat transfer medium according to the invention for solar thermal power generation and the method for its production are described below with reference to specific exemplary embodiments, but the present invention is not limited to the following exemplary embodiments. The following exemplary embodiments accordingly only represent specific exemplary embodiments of the invention.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

[0033] Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung bereit. Das spezifische Verfahren ist nachstehend beschrieben: Zunächst wurden 59,94 % Natriumnitrat, 39,96 % Kaliumnitrat und 0,10 % Kohlenstoffnanoröhren in einem Tiegel homogen gemischt, um ein Pulvergemisch zu erhalten. Natriumnitrat und Kaliumnitrat können zusammen als Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium bezeichnet werden. Anschließend wurde das Pulvergemisch in einem Muffelofen bei 400 °C erhitzt und geschmolzen. Nachdem das Pulvergemisch geschmolzen war, wurde es 60 Minuten lang auf einer konstanten Temperatur gehalten, um eine Schmelzmischung zu erhalten. Schließlich wurde die Schmelzmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und mechanisch zerkleinert, um ein mit Kohlenstoffnanoröhren dotiertes Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium, nämlich ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung, zu erhalten. The present embodiment provides a method for producing a heat transfer medium for solar thermal power generation. The specific procedure is described below: First, 59.94% sodium nitrate, 39.96% potassium nitrate and 0.10% carbon nanotubes were homogeneously mixed in a crucible to obtain a powder mixture. Together, sodium nitrate and potassium nitrate can be referred to as a molten nitrate salt heat storage medium. The powder mixture was then heated and melted in a muffle furnace at 400 ° C. After the powder mixture was melted, it was kept at a constant temperature for 60 minutes to obtain a melt mixture. Finally, the melt mixture was cooled to room temperature and mechanically crushed in order to obtain a nitrate salt melt heat storage medium doped with carbon nanotubes, namely a heat transfer medium for solar thermal power generation.

[0034] Auf diese Weise wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das obige Herstellungsverfahren ein Wärmeübertragungsmedium erhalten, das aus 99,90 % Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und 0,10 % Kohlenstoffnanoröhren besteht, wobei das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium aus 59,94 % Natriumnitrat und 39,96 % Kaliumnitrat besteht. In this way, in the present exemplary embodiment, a heat transfer medium was obtained by the above production process, which consists of 99.90% molten nitrate salt heat storage medium and 0.10% carbon nanotubes, the molten nitrate salt heat storage medium consisting of 59.94% sodium nitrate and 39.96 % Potassium nitrate.

[0035] Insbesondere beträgt der Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhren d ≥ 50 nm. In particular, the diameter of the carbon nanotubes is d 50 nm.

[0036] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden der Schmelzpunkt und die Zersetzungstemperatur des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung unter Verwendung der simultanen thermischen Analyse getestet. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. Gleichzeitig wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wärmeleitkoeffizient des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung unter Verwendung der TPS-Methode (Transient Plane Source Methode) bei 300 °C gemessen. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. In the present embodiment, the melting point and the decomposition temperature of the heat transfer medium for solar thermal power generation were tested using the simultaneous thermal analysis. The test result is shown in Table 1. At the same time, in the present exemplary embodiment, the coefficient of thermal conductivity of the heat transfer medium for solar thermal power generation was measured using the TPS method (Transient Plane Source Method) at 300 ° C. The test result is shown in Table 1.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

[0037] In der Beschreibung des Ausführungsbeispiels 2 werden die gleichen Punkte, wie sie im Ausführungsbeispiel 1 aufgeführt wurden, hier nicht wiederholt und wird nur der Unterschied zum Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. Der Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel 2 und dem Ausführungsbeispiel 1 besteht darin, dass im Herstellungsverfahren des Ausführungsbeispiels 2 59,88 % Natriumnitrat, 39,92 % Kaliumnitrat und 0,20 % Kohlenstoffnanoröhren (d ≥ 50 nm) zum Erhalten eines Pulvergemisches in einem Tiegel homogen gemischt wurden, wobei gleichzeitig das Pulvergemisch in einem Muffelofen bei 340°C erhitzt und geschmolzen wurde. Nachdem das Pulvergemisch geschmolzen war, wurde es 150 Minuten lang auf einer konstanten Temperatur gehalten, um eine Schmelzmischung zu erhalten. Der Rest, der zum Erhalten eines Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung notwendig ist, wird unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. In the description of embodiment 2, the same points as were listed in embodiment 1 are not repeated here and only the difference to embodiment 1 is described. The difference between embodiment 2 and embodiment 1 is that in the production method of embodiment 2 59.88% sodium nitrate, 39.92% potassium nitrate and 0.20% carbon nanotubes (d ≥ 50 nm) to obtain a powder mixture homogeneously in a crucible were mixed, at the same time the powder mixture was heated and melted in a muffle furnace at 340 ° C. After the powder mixture was melted, it was kept at a constant temperature for 150 minutes to obtain a melt mixture. The rest necessary for obtaining a heat transfer medium for solar thermal power generation will be described with reference to Embodiment 1. FIG.

[0038] Somit besteht der Unterschied zwischen dem Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung des vorliegenden Ausführungsbeispiels und dem Wärmeübertragungsmedium des Ausführungsbeispiels 1 darin, dass das Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus 99,80 % Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und 0,20 % Kohlenstoffnanoröhren besteht, wobei das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium aus 59,88 % Natriumnitrat und 39,92 % Kaliumnitrat besteht. Thus, the difference between the heat transfer medium for solar thermal power generation of the present embodiment and the heat transfer medium of embodiment 1 is that the heat transfer medium for solar thermal power generation of the present embodiment consists of 99.80% molten nitrate salt heat storage medium and 0.20% carbon nanotubes, wherein the molten nitrate salt heat storage medium consists of 59.88% sodium nitrate and 39.92% potassium nitrate.

[0039] Zum Messen des Schmelzpunkts und der Zersetzungstemperatur des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung wurde die gleiche Methode wie in Ausführungsbeispiel 1 verwendet. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. Gleichzeitig wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wärmeleitkoeffizient des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung unter Verwendung der TPS-Methode bei 300 °C gemessen. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. The same method as in Embodiment 1 was used to measure the melting point and the decomposition temperature of the heat transfer medium for solar thermal power generation. The test result is shown in Table 1. At the same time, in the present exemplary embodiment, the coefficient of thermal conductivity of the heat transfer medium for solar thermal power generation was measured using the TPS method at 300 ° C. The test result is shown in Table 1.

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3

[0040] In der Beschreibung des Ausführungsbeispiels 3 werden die gleichen Punkte, wie sie im Ausführungsbeispiel 1 aufgeführt wurden, hier nicht wiederholt und wird nur der Unterschied zum Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. Der Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel 3 und dem Ausführungsbeispiel 1 besteht darin, dass im Herstellungsverfahren des Ausführungsbeispiels 3 59,82 % Natriumnitrat, 39,88 % Kaliumnitrat und 0,30 % Kohlenstoffnanoröhren (d ≥ 50 nm) zum Erhalten eines Pulvergemisches in einem Tiegel homogen gemischt wurden, wobei gleichzeitig das Pulvergemisch in einem Muffelofen bei 300 °C erhitzt und geschmolzen wurde. Nachdem das Pulvergemisch geschmolzen war, wurde es 180 Minuten lang auf einer konstanten Temperatur gehalten, um eine Schmelzmischung zu erhalten. Der Rest, der zum Erhalten eines Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung notwendig ist, wird unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. In the description of embodiment 3, the same points as were listed in embodiment 1 are not repeated here and only the difference to embodiment 1 is described. The difference between embodiment 3 and embodiment 1 is that in the production method of embodiment 3 59.82% sodium nitrate, 39.88% potassium nitrate and 0.30% carbon nanotubes (d ≥ 50 nm) to obtain a powder mixture homogeneously in a crucible were mixed, at the same time the powder mixture was heated and melted in a muffle furnace at 300 ° C. After the powder mixture was melted, it was kept at a constant temperature for 180 minutes to obtain a melt mixture. The rest necessary for obtaining a heat transfer medium for solar thermal power generation will be described with reference to Embodiment 1. FIG.

[0041] Somit besteht der Unterschied zwischen dem Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung des vorliegenden Ausführungsbeispiels und dem Wärmeübertragungsmedium des Ausführungsbeispiels 1 darin, dass das Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus 99,70 % Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und 0,30% Kohlenstoffnanoröhren besteht, wobei das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium aus 59,82 % Natriumnitrat und 39,88 % Kaliumnitrat besteht. Thus, the difference between the heat transfer medium for solar thermal power generation of the present embodiment and the heat transfer medium of embodiment 1 is that the heat transfer medium for solar thermal power generation of the present embodiment consists of 99.70% molten nitrate salt heat storage medium and 0.30% carbon nanotubes, wherein the molten nitrate salt heat storage medium consists of 59.82% sodium nitrate and 39.88% potassium nitrate.

[0042] Zum Messen des Schmelzpunkts und der Zersetzungstemperatur des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung wurde die gleiche Methode wie in Ausführungsbeispiel 1 verwendet. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. Gleichzeitig wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wärmeleitkoeffizient des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung unter Verwendung der TPS-Methode bei 300 °C gemessen. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. The same method as in Embodiment 1 was used to measure the melting point and the decomposition temperature of the heat transfer medium for solar thermal power generation. The test result is shown in Table 1. At the same time, in the present exemplary embodiment, the coefficient of thermal conductivity of the heat transfer medium for solar thermal power generation was measured using the TPS method at 300 ° C. The test result is shown in Table 1.

Ausführungsbeispiel 4Embodiment 4

[0043] In der Beschreibung des Ausführungsbeispiels 4 werden die gleichen Punkte, wie sie im Ausführungsbeispiel 1 aufgeführt wurden, hier nicht wiederholt und wird nur der Unterschied zum Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. Der Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem Ausführungsbeispiel 1 besteht darin, dass im Herstellungsverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels 59,76 % Natriumnitrat, 39,84 % Kaliumnitrat und 0,40 % Kohlenstoffnanoröhren (d ≥ 50 nm) zum Erhalten eines Pulvergemisches in einem Tiegel homogen gemischt wurden, wobei gleichzeitig das Pulvergemisch in einem Muffelofen bei 300 °C erhitzt und geschmolzen wurde. Nachdem das Pulvergemisch geschmolzen war, wurde es 180 Minuten lang auf einer konstanten Temperatur gehalten, um eine Schmelzmischung zu erhalten. Der Rest, der zum Erhalten eines Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung notwendig ist, wird unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. In the description of exemplary embodiment 4, the same points as were listed in exemplary embodiment 1 are not repeated here and only the difference from exemplary embodiment 1 is described. The difference between the present exemplary embodiment and exemplary embodiment 1 is that, in the production method of the present exemplary embodiment, 59.76% sodium nitrate, 39.84% potassium nitrate and 0.40% carbon nanotubes (d 50 nm) are homogeneous for obtaining a powder mixture in a crucible were mixed, at the same time the powder mixture was heated and melted in a muffle furnace at 300 ° C. After the powder mixture was melted, it was kept at a constant temperature for 180 minutes to obtain a melt mixture. The rest necessary for obtaining a heat transfer medium for solar thermal power generation will be described with reference to Embodiment 1. FIG.

[0044] Somit besteht der Unterschied zwischen dem Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung des vorliegenden Ausführungsbeispiels und dem Wärmeübertragungsmedium des Ausführungsbeispiels 1 darin, dass das Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus 99,60 % Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und 0,40 % Kohlenstoffnanoröhren besteht, wobei das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium aus 59,76 % Natriumnitrat und 39,84 % Kaliumnitrat besteht. Thus, the difference between the heat transfer medium for solar thermal power generation of the present embodiment and the heat transfer medium of embodiment 1 is that the heat transfer medium for solar thermal power generation of the present embodiment consists of 99.60% molten nitrate salt heat storage medium and 0.40% carbon nanotubes, wherein the molten nitrate salt heat storage medium consists of 59.76% sodium nitrate and 39.84% potassium nitrate.

[0045] Zum Messen des Schmelzpunkts und der Zersetzungstemperatur des Wärmeübertragungsmediums wurde die gleiche Methode wie in Ausführungsbeispiel 1 verwendet. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. Gleichzeitig wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wärmeleitkoeffizient des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung unter Verwendung der TPS-Methode bei 300 °C gemessen. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. The same method as in Embodiment 1 was used to measure the melting point and the decomposition temperature of the heat transfer medium. The test result is shown in Table 1. At the same time, in the present exemplary embodiment, the coefficient of thermal conductivity of the heat transfer medium for solar thermal power generation was measured using the TPS method at 300 ° C. The test result is shown in Table 1.

Ausführungsbeispiel 5Embodiment 5

[0046] In der Beschreibung des Ausführungsbeispiels 5 werden die gleichen Punkte, wie sie im Ausführungsbeispiel 1 aufgeführt wurden, hier nicht wiederholt und wird nur der Unterschied zum Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. Der Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem Ausführungsbeispiel 1 besteht darin, dass im Herstellungsverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels 59,70 % Natriumnitrat, 39,80 % Kaliumnitrat und 0,50 % Kohlenstoffnanoröhren (d ≥ 50 nm) zum Erhalten eines Pulvergemisches in einem Tiegel homogen gemischt wurden, wobei gleichzeitig das Pulvergemisch in einem Muffelofen bei 300 °C erhitzt und geschmolzen wurde. Nachdem das Pulvergemisch geschmolzen war, wurde es 180 Minuten lang auf einer konstanten Temperatur gehalten, um eine Schmelzmischung zu erhalten. Der Rest, der zum Erhalten eines Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung notwendig ist, wird unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. In the description of exemplary embodiment 5, the same points as were listed in exemplary embodiment 1 are not repeated here and only the difference from exemplary embodiment 1 is described. The difference between the present exemplary embodiment and exemplary embodiment 1 is that, in the production method of the present exemplary embodiment, 59.70% sodium nitrate, 39.80% potassium nitrate and 0.50% carbon nanotubes (d 50 nm) are homogeneous to obtain a powder mixture in a crucible were mixed, at the same time the powder mixture was heated and melted in a muffle furnace at 300 ° C. After the powder mixture was melted, it was kept at a constant temperature for 180 minutes to obtain a melt mixture. The rest necessary for obtaining a heat transfer medium for solar thermal power generation will be described with reference to Embodiment 1. FIG.

[0047] Somit besteht der Unterschied zwischen dem Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung des vorliegenden Ausführungsbeispiels und dem Wärmeübertragungsmedium des Ausführungsbeispiels 1 darin, dass das Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus 99,50 % Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und 0,50 % Kohlenstoffnanoröhren besteht, wobei das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium aus 59,70 % Natriumnitrat und 39,80 % Kaliumnitrat besteht. Thus, the difference between the heat transfer medium for solar thermal power generation of the present embodiment and the heat transfer medium of embodiment 1 is that the heat transfer medium for solar thermal power generation of the present embodiment consists of 99.50% molten nitrate salt heat storage medium and 0.50% carbon nanotubes, where the molten nitrate salt heat storage medium consists of 59.70% sodium nitrate and 39.80% potassium nitrate.

[0048] Zum Messen des Schmelzpunkts und der Zersetzungstemperatur des Wärmeübertragungsmediums wurde die gleiche Methode wie in Ausführungsbeispiel 1 verwendet. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. Gleichzeitig wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wärmeleitkoeffizient des Wärmeübertragungsmediums unter Verwendung der TPS-Methode bei 300 °C gemessen. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. The same method as in Embodiment 1 was used to measure the melting point and the decomposition temperature of the heat transfer medium. The test result is shown in Table 1. At the same time, in the present exemplary embodiment, the coefficient of thermal conductivity of the heat transfer medium was measured using the TPS method at 300 ° C. The test result is shown in Table 1.

[0049] Um die Leistung des Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung der obigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verifizieren, wurden die folgenden Vergleichsversuche durchgeführt. In order to verify the performance of the heat transfer medium for solar thermal power generation of the above embodiments of the present invention, the following comparative tests were carried out.

Vergleichsbeispiel 1Comparative example 1

[0050] In diesem Vergleichsbeispiel umfasst das bereitgestellte Wärmeübertragungsmedium ein Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium, das aus 60 % Natriumnitrat und 40 % Kaliumnitrat besteht, ohne dass Kohlenstoffnanoröhren vorhanden sind. In this comparative example, the heat transfer medium provided comprises a molten nitrate salt heat storage medium consisting of 60% sodium nitrate and 40% potassium nitrate without the presence of carbon nanotubes.

[0051] Zum Messen des Schmelzpunkts und der Zersetzungstemperatur des Wärmeübertragungsmediums wurde die gleiche Methode wie in Ausführungsbeispiel 1 verwendet. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. Gleichzeitig wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wärmeleitkoeffizient des Wärmeübertragungsmediums unter Verwendung der TPS-Methode bei 300 °C gemessen. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. The same method as in Embodiment 1 was used to measure the melting point and the decomposition temperature of the heat transfer medium. The test result is shown in Table 1. At the same time, in the present exemplary embodiment, the coefficient of thermal conductivity of the heat transfer medium was measured using the TPS method at 300 ° C. The test result is shown in Table 1.

Tabelle 1: Vergleich der Leistungstestergebnisse des Ausführungsbeispiels 1 bis 5 mit den Leistungstestergebnissen des Vergleichsbeispiels 1Table 1: Comparison of the performance test results of Embodiments 1 to 5 with the performance test results of Comparative Example 1

[0052] Vergleichsbeispiel 1 230,1 540,9 Ausführungsbeispiel 1 226,2 577,2 Ausführungsbeispiel 2 225,4 573,9 Ausführungsbeispiel 3 225,0 559,4 Ausführungsbeispiel 4 222,0 557,1 Ausführungsbeispiel 5 222,2 551,3Comparative example 1 230.1 540.9 working example 1 226.2 577.2 working example 2 225.4 573.9 working example 3 225.0 559.4 working example 4 222.0 557.1 working example 5 222.2 551, 3

[0053] Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, sind im Vergleich mit dem Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium ohne Kohlenstoffnanoröhren der Schmelzpunkt und die Zersetzungstemperatur des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung grundsätzlich im Wesentlichen ähnlich, aber der Wärmeleitkoeffizient ist höher. Gleichzeitig ist mit der Zunahme der Menge an zugesetzten Kohlenstoffnanoröhren eine deutliche Erhöhung des Wärmeleitkoeffizienten zu beobachten. As can be seen from Table 1, in comparison with the molten nitrate salt heat storage medium without carbon nanotubes, the melting point and the decomposition temperature of the heat transfer medium according to the invention for solar thermal power generation are essentially similar, but the coefficient of thermal conductivity is higher. At the same time, with the increase in the amount of added carbon nanotubes, a significant increase in the coefficient of thermal conductivity can be observed.

[0054] Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bestimmten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, versteht sich, dass hinsichtlich Form und Details auf verschiedene Modifikationen und Variationen zurückgegriffen werden kann, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie Fachleute leicht verstehen werden. Solche Modifikationen und Variationen fallen in den Umfang der Erfindung und der beigefügten Ansprüche. While the present invention has been described in connection with particular embodiments, it should be understood that various modifications and variations can be made in form and details without departing from the spirit and scope of the invention, as those skilled in the art will readily understand. Such modifications and variations come within the scope of the invention and the appended claims.

Claims (10)

1. Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium und zum Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium hinzugegebene Kohlenstoffnanoröhren umfasst; wobei der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren 0,10 % bis 1,00 % und der Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhren d ≥ 50 nm beträgt.1. Heat transfer medium for solar thermal power generation, characterized in that it comprises a nitrate salt melt heat storage medium and carbon nanotubes added to the nitrate salt melt heat storage medium; wherein the mass percentage of the carbon nanotubes is 0.10% to 1.00% and the diameter of the carbon nanotubes is d ≥ 50 nm. 2. Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren 0,10 % bis 0,50 % beträgt.2. Heat transfer medium for solar thermal power generation according to claim 1, characterized in that the mass percentage of the carbon nanotubes is 0.10% to 0.50%. 3. Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium Natriumnitrat und Kaliumnitrat umfasst, die homogen gemischt sind.3. Heat transfer medium for solar thermal power generation according to claim 1, characterized in that the nitrate salt melt heat storage medium comprises sodium nitrate and potassium nitrate, which are mixed homogeneously. 4. Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenprozentsatz an Natriumnitrat 59 % bis 60 % und der Massenprozentsatz an Kaliumnitrat 39 % bis 40 % beträgt.4. Heat transfer medium for solar thermal power generation according to claim 3, characterized in that the mass percentage of sodium nitrate is 59% to 60% and the mass percentage of potassium nitrate is 39% to 40%. 5. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsmediums zur solarthermischen Stromerzeugung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses die folgenden Schritte umfasst: S1: Mahlen und Mischen des Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermediums mit Kohlenstoffnanoröhren, um ein Rohmaterialpulver zu erhalten, wobei im Rohmaterialpulver der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren 0,10 % bis 1,00 % und der Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhren d ≥ 50 nm beträgt; S2: Erhitzen und Schmelzen des Rohmaterialpulvers für mindestens 1 Stunde, um eine Schmelzmischung zu erhalten; S3: Abkühlen der Schmelzmischung auf Raumtemperatur und Pulverisieren dieser, um ein Wärmeübertragungsmedium zur solarthermischen Stromerzeugung zu erhalten.5. A method for producing a heat transfer medium for solar thermal power generation according to any one of claims 1-4, characterized in that it comprises the following steps: S1: grinding and mixing the molten nitrate salt heat storage medium with carbon nanotubes to obtain a raw material powder, wherein in the raw material powder, the mass percentage of the carbon nanotubes is 0.10% to 1.00% and the diameter of the carbon nanotubes is d ≥ 50 nm; S2: heating and melting the raw material powder for at least 1 hour to obtain a melt mixture; S3: Cooling the melt mixture to room temperature and pulverizing it to obtain a heat transfer medium for solar thermal power generation. 6. Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohmaterialpulver der Massenprozentsatz der Kohlenstoffnanoröhren 0,10 % bis 0,50 % beträgt.6. The manufacturing method according to claim 5, characterized in that the mass percentage of the carbon nanotubes in the raw material powder is 0.10% to 0.50%. 7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nitratsalzschmelze-Wärmespeichermedium Natriumnitrat und Kaliumnitrat umfasst, die homogen gemischt sind.7. The manufacturing method according to claim 5, characterized in that the molten nitrate salt heat storage medium comprises sodium nitrate and potassium nitrate, which are mixed homogeneously. 8. Herstellungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohmaterialpulver der Massenprozentsatz an Natriumnitrat 59 % bis 60 % und der Massenprozentsatz an Kaliumnitrat 39 % bis 40 % beträgt.8. The manufacturing method according to claim 7, characterized in that, in the raw material powder, the mass percentage of sodium nitrate is 59% to 60% and the mass percentage of potassium nitrate is 39% to 40%. 9. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt S2 die Temperaturhaltezeit 1 bis 3 Stunden beträgt.9. Production method according to one of claims 5 to 8, characterized in that in step S2 the temperature holding time is 1 to 3 hours. 10. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt S2 das Rohmaterialpulver bei Temperaturen von 300 °C bis 400 °C geschmolzen wird.10. Production method according to one of claims 5 to 8, characterized in that the raw material powder is melted at temperatures of 300 ° C to 400 ° C in step S2.
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