CN106010470A - 一种太阳能导热液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能导热液，按质量百分比计，包括下列组分：有机酸：0.05％～1.0％；铜防护助剂：0.02％～0.5％；含氮保护助剂：0.03％～2.0％；防冻剂：30％～92％；消泡剂：0.0004％～0.005％；去离子水：余量，该环保型太阳能换热液具有长效、绿色环保耐久防腐蚀的特点，防冻剂为无毒能够自然降解的1，2‑丙二醇、甘油等，以有机酸为辅助，主要使用了含氮保护助剂，有效降低了溶液的电导性能，从而延缓了腐蚀的发生，对换热循环系统能够提供长效防护，可以广泛应用在民用太阳能和工程用太阳能上，有效克服了衬里点蚀、换热腐蚀等技术难题。

Description

一种太阳能导热液

技术领域

本发明涉及一种对太阳能换热系统进行全方面保护的以1，2-丙二醇为主要防冻介质的醇醚类太阳能热交换液，特别涉及一种环保型低电导率的醇醚型太阳能换热介质。

背景技术

太阳能热交换液是一种低冰点的液体，在低温下含有一定二元醇的水溶液不会结冰，具有良好的流动性，可以有效在冷热流体之间进行热量交换，热损失小，储热性能优异，可以一年四季用于民用和工业用太阳能换热系统，具有防腐、防结垢、防冻、防蒸发损失、长效节能等优点。

太阳能换热液的品种按照对环境影响的评价可以分为对环境友好的有机酸型太阳能换热液和低档次的无机盐型太阳能换热液。

低档次的无机盐型太阳能换热液在对太阳能的危害已经逐步体现出来了，容易产生结垢，析出沉淀，对环境污染严重。而有机酸型太阳能换热液，对环境比较友好，使用过程中能够延长太阳能换热液的使用寿命，逐渐获得了人们的认可，但对于一般的有机酸型太阳能换热液来说，生产上都是使用了乙二醇作为防冻剂，乙二醇有毒，且不易生物降解，这无疑限制了乙二醇型有机酸配方技术的广泛应用。近年来随着我国太阳能工业的迅速发展和人们对环境保护的重视，1，2-丙二醇、甘油等无毒或低毒的醇醚类防冻剂得到广泛的应用，尤其是1，2-丙二醇，由于其具有类似于乙二醇的能够作为防冻剂的几乎所有特性，但无毒，能够实现自然的生物降解，因此1，2-丙二醇型有机酸型太阳能换热液将来会作为太阳能换热液的主要传热介质而得到广泛的应用。

而对于研究1，2-丙二醇型太阳能热交换液，研究其应用不仅局限于简单的防腐和防冻，还必须保证其优异的换热效率和长寿命的环保优势，因此，研究具有低电导率的长效耐腐和环保特点的太阳能换热液逐渐得到重视。一般的太阳能热交换液的电导率都在1500～4000us/cm之间，在应用于某些需要电导率低于1000us/cm的领域时受到一定的限制，在申请号为：201110049786.2，名称为：一种低电导率、超长效、有机碱型防冻冷却液的专利中，第一次在中国发明专利申请中提到了超低电导率的防冻冷却液的防护概念，该专利从超低的电导率上来抑制腐蚀的发生，但是该专利中采用的添加剂为有机生物碱长春新碱、古豆碱、槟榔碱等天然碱，这些生物碱一克价值都要好几百元，配方技术太过昂贵，无法真正用于广泛的工业、民用领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种长效、环保、耐金属腐蚀、低电导率的太阳能导热液。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种太阳能导热液，按质量百分比计，包括下列组分：

作为一种优选的方案，所述的一种太阳能导热液，按质量百分比计，包括下列组分：

作为一种优选的方案，所述的一种太阳能导热液，按质量百分比计，包括下列组分：

作为一种优选的方案，所述的太阳能导热液还包括色素，色素在所述的太阳能导热液中的质量百分含量为0.001％～0.008％；所述的色素的颜色为绿色系、黄色系、红色系、蓝色系中的一种或多种的混合。

作为一种优选的方案，所述的有机酸为葵二酸、十二碳二元酸、异壬酸中的至少一种。

作为一种优选的方案，所述的铜防护助剂为苯并三氮唑与2-硫醇基苯并噻唑钠形成的组合物，苯并三氮唑与2-硫醇基苯并噻唑钠的质量比为1.1～1.6。

作为一种优选的方案，所述的铜防护助剂为苯并三氮唑与2-硫醇基苯并噻唑钠按质量比为4:3形成的组合物。

作为一种优选的方案，所述的含氮保护助剂为六次甲基四胺和/或4-甲基咪唑。

作为一种优选的方案，所述的防冻剂为1，2-丙二醇和/或甘油。

作为一种优选的方案，所述的太阳能导热液的电导率为100～700us/cm。

本发明的有益效果是：由于该太阳能导热液使用了性价比较为优异的氮杂环类保护助剂技术，辅以有机酸进行长效防护，相对于传统的换热液配方而言，该配方技术大大降低了热交换液的电导率，能够应用于一些要求电导率在1000us/cm以下，需要长效耐久的太阳能换热系统，本申请公开的太阳能导热液的技术配方具有电导率低、耐腐蚀、低温性能优异、无毒、更环保的优点，能够在不需加压的条件下实现液体和固体之间温度的迅速传导，能代替传统的高电导率防冻冷却液，可以广泛应用于汽车、船舶、大型冷却塔、太阳能等作为冷却系统的低电导率的换热介质，更安全高效。

又由于所述的太阳能导热液还包括色素，色素在所述的一种太阳能导热液中的质量百分含量为0.001％～0.008％，在此质量范围内，一方面色素对该换热体系的性能不会产生影响，另一方面便于区分不同冰点和不同品种的太阳能导热液。

又由于所述的苯并三氮唑与2-硫醇基苯并噻唑钠的使用质量比为4:3时,对金属的耐蚀性效果最佳。

又由于所述的防冻剂为1，2-丙二醇和/或甘油，无毒，能够实现自然的生物降解，无污染，非常环保。

具体实施方式

下面通过具体实施对本发明作进一步详细描述。

实施例1

配制1000kg在最低温度低于-45℃的地区使用的一种太阳能导热液：

将600kg的1，2-丙二醇打入反应釜，搅拌均匀后保持釜内温度不超过70℃，加入去离子水100kg，搅拌条件下依次加入苯并三氮唑1.5kg、2-硫醇基苯并噻唑钠1.5kg，搅拌溶解10分钟后，加入癸二酸5kg，异壬酸2.5kg，加入六次甲基四胺2kg，4-甲基咪唑5kg，取消泡剂4.5g和酸性绿染料32g、柠檬黄15g混合均匀，然后把配方中剩余的去离子水一起加入反应釜，搅拌6h后最终形成了一种浅绿色的透明溶液，经过检验合格后通过0.5～1μm的过滤器过滤后即可分装。

经玻璃器皿腐蚀试验具体参数如下：

注：由于没有专门的太阳能换热液的标准实验方法，这里采用防冻液的玻璃器皿腐蚀试验标准规定的88℃、336h、33％体积的试验条件，同时为了更好的体现该换热液的长效性，将试验条件更改为更为严格的88℃、1008h、25％体积的试验条件，试验结果显示该太阳能导热液防腐效果十分突出，试片失重远小于标准规定要求。

实施例2

配制1000kg用于当地平均气温在-15度以上的大型工程用的一种太阳能导热液：

将330kg的1，2-丙二醇打入反应釜，同时打入100kg的工业优级甘油，搅拌均匀后保持釜内温度不超过70℃，随后加入去离子水200kg，然后隔5分钟加入苯并三氮唑1.2kg、2-硫醇基苯并噻唑钠1.2kg，搅拌溶解10分钟后，加入癸二酸5kg，十二碳二元酸1kg，异壬酸3kg，4-甲基咪唑7.0kg，取消泡剂4.0g和柠檬黄14g、荧光素钠3g混合均匀，然后把配方中剩余的去离子水一起加入反应釜，搅拌6h后最终形成了一种黄绿色的透明溶液，经过检验合格后通过0.5～1μm的过滤器过滤后即可分装。

经玻璃器皿腐蚀试验具体参数如下：

注：由于没有专门的太阳能换热液的标准实验方法，这里采用的是防冻液的玻璃器皿腐蚀试验标准规定的88℃、336h、33％体积的试验条件，同时为了更好的体现该换热液的长效性，将试验条件更改为更为严格的88℃、1008h、25％体积的试验条件，试验结果显示该太阳能导热液防腐效果十分突出，试片失重远小于标准规定要求。

Claims (10)

1.一种太阳能导热液，其特征在于：按质量百分比计，包括下列组分：

2.根据权利要求1所述的一种太阳能导热液，其特征在于：按质量百分比计，包括下列组分：

3.根据权利要求1所述的一种太阳能导热液，其特征在于：按质量百分比计，包括下列组分：

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种太阳能导热液，其特征在于：所述的太阳能导热液还包括色素，色素在所述的太阳能导热液中的质量百分含量为0.001％～0.008％；所述的色素的颜色为绿色系、黄色系、红色系、蓝色系中的一种或多种的混合。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能导热液，其特征在于：所述的有机酸为葵二酸、十二碳二元酸、异壬酸中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能导热液，其特征在于：所述的铜防护助剂为苯并三氮唑与2-硫醇基苯并噻唑钠形成的组合物，苯并三氮唑与2-硫醇基苯并噻唑钠的质量比为1.1～1.6。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能导热液，其特征在于：所述的铜防护助剂为苯并三氮唑与2-硫醇基苯并噻唑钠按质量比为4:3形成的组合物。

8.根据权利要求6所述的一种太阳能导热液，其特征在于：所述的含氮保护助剂为六次甲基四胺和/或4-甲基咪唑。

9.根据权利要求8所述的一种太阳能导热液，其特征在于：所述的防冻剂为1，2-丙二醇和/或甘油。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能导热液，其特征在于：所述的太阳能导热液的电导率为100～700us/cm。