RU2819041C1 - Теплоаккумулирующая смесь из галогенидов лития, натрия и кальция - Google Patents
Теплоаккумулирующая смесь из галогенидов лития, натрия и кальция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819041C1 RU2819041C1 RU2023100650A RU2023100650A RU2819041C1 RU 2819041 C1 RU2819041 C1 RU 2819041C1 RU 2023100650 A RU2023100650 A RU 2023100650A RU 2023100650 A RU2023100650 A RU 2023100650A RU 2819041 C1 RU2819041 C1 RU 2819041C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- melting
- composition
- enthalpy
- accumulating
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 26
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title description 3
- -1 calcium halides Chemical class 0.000 title description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 title 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical class [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L barium fluoride Chemical class [F-].[F-].[Ba+2] OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 2
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Inorganic materials [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L strontium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Sr+2] FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001637 strontium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в тепловых аккумуляторах для поддержания заданного температурного интервала. Теплоаккумулирующий состав содержит (мас. %): LiF - 22,60÷23,10; CaF2 - 4,73÷4,90; NaCl - 72,00÷72,60. Теплоаккумулирующий состав, представляющий собой сплав, имеет температуру плавления 670-675°С и удельную энтальпию плавления 624-630 Дж/г. Обеспечивается работоспособность состава в интервале температур 670-675°С и увеличение удельной энтальпии плавления смеси. 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, которые могут быть использованы в устройствах для поддержания заданного температурного интервала.
Известен теплоаккумулирующий состав содержащий фторид, хлорид, сульфат и молибдат лития, температура плавления 402 - 404°С, удельная энтальпия плавления 296 - 312 Дж/г.Патент РФ №№2272822. И.К. Гаркушин, Т.В. Губанова, И.М. Кондратюк, А.В. Прохоров, А.Е. Максимов. Теплоаккумулирующий состав. Опубл. 27.03.2006. Бюл. №9. Однако предлагаемый состав способен аккумулировать тепловую энергию при 402-404°С.
Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид стронция, хлорид стронция и хлорид натрия, температура кристаллизации расплава 499-502°С, удельная энтальпия плавления 315 - 318 Дж/г. Патент РФ №2405019. Л.М. Васильченко, Н.В. Сотова. Теплоаккумулирующий состав Опубл. 27.11.2010. Бюл. №33. Однако предлагаемый состав способен аккумулировать тепловую энергию при 499 - 502°С.
Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид лития и молибдат калия с температурой плавления 674-700°С, с удельной энтальпией плавления 302 - 310 Дж/г. Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Малышева Е.Г. Теплоаккумулирующий состав. (Патент РФ №2452497. 27.09.2012 Бюл. №27). Однако этот состав поддерживает температуру при 674 - 700°С.
Наиболее близким к заявляемому составу по температуре и компонентам является теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, кальция и бария с температурой плавления 710-715°С, с удельной энтальпией плавления 543-546 Дж/г. З.Н. Вердиева, А.Б. Алхасов, Н.Н. Вердиев, П.А. Мусаева, Э.Г. Искендеров, М.Ш. Зейналов. Теплоаккумулирующий состав. Патент РФ. №2703217 от 15.10.2019. Бюл. №29.
Недостатком этого теплоаккумулирующего состава является невысокая удельная энтальпия плавления.
Задача изобретения - разработка состава, способного запасать и высвобождать тепловую энергию при 670-675°С.
Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение работоспособности состава в диапазоне температур 670-675°С и увеличение удельной энтальпии плавления.
Новизна изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что в теплоаккумулирующий состав содержащий фториды лития, кальция и бария, отличающийся тем, что с целью обеспечения работоспособности теплового аккумулятора в интервале температур 670-675°С и увеличения энтальпии плавления, вместо фторида бария введен хлорид натрия при следующих соотношениях компонентов (мас. %):
1. LiF - (22,60 ÷ 23,10); 2. CaF2 - (4,73 ÷ 4,90); 3. NaCl - (72,00 ÷ 72,60)
Температуры кристаллизации и энтальпии плавления эвтектических смесей определялись методами дифференциального термического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии на установке синхронного термического анализа STA 449 F3 Phoenix, фирмы NETZSCH, соответственно. Нагрев и охлаждение образцов осуществлялся со скоростью 10°С/мин. Точность измерения температур плавления не превышал ±1,5°С, а энтальпий плавления ±3%.
Примеры конкретного исполнения:
Пример 1. 0,0462 (23,10 мас. %) LiF + 0,0098 (4,90 мас. %) CaF2 + 0,1440 (72,00 мас. %) NaCl. Температура плавления сплава 670°С, энтальпия плавления 630 Дж/г.
Пример 2. 0,0452 (22,60 мас. %) LiF + 0,1452 (72,60 мас. %) NaCl + 0,0096 (4,80 мас. %) CaF2. Температура плавления сплава 673°С, энтальпия плавления 624 Дж/г.
Пример 3. 0,0461 (23,07 мас. %) LiF + 0,1444 (72,20 мас. %) NaCl + 0,0095 (4,73 мас. %) CaF2. Температура плавления сплава 675°С, энтальпия плавления 627 Дж/г.
За пределами указанных концентраций температура плавления возрастает и снижается удельная энтальпия плавления.
В таблице приведены сравнительные характеристики свойств заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.
Из данных таблицы следует, что предлагаемая теплоаккумулирующая смесь обеспечивает работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 670-675°С, с удельной энтальпией плавления 624-630 Дж/г, что на 84 Дж/г больше энтальпии плавления прототипа.
Claims (3)
- Теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, кальция и хлорид натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
LiF 22,60÷23,10 CaF2 4,73÷4,90 NaCl 72,00÷72,60, - представляющий собой сплав, имеющий температуру плавления 670-675°С и удельную энтальпию плавления 624-630 Дж/г.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819041C1 true RU2819041C1 (ru) | 2024-05-13 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1353998A (en) * | 1970-08-29 | 1974-05-22 | Philips Nv | Storage heaters |
| SU1089100A1 (ru) * | 1981-12-23 | 1984-04-30 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2605989C1 (ru) * | 2015-09-01 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2628613C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-08-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2703217C1 (ru) * | 2019-01-09 | 2019-10-15 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки "Институт проблем геотермии" Дагестанского научного центра Российской Академии наук | Теплоаккумулирующий состав |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1353998A (en) * | 1970-08-29 | 1974-05-22 | Philips Nv | Storage heaters |
| SU1089100A1 (ru) * | 1981-12-23 | 1984-04-30 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2605989C1 (ru) * | 2015-09-01 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2628613C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-08-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2703217C1 (ru) * | 2019-01-09 | 2019-10-15 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки "Институт проблем геотермии" Дагестанского научного центра Российской Академии наук | Теплоаккумулирующий состав |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4637888A (en) | Reversible phase change composition for storing energy | |
| RU2819041C1 (ru) | Теплоаккумулирующая смесь из галогенидов лития, натрия и кальция | |
| US20160355720A1 (en) | Thermal storage material containing hexanary composition | |
| WO2012130285A1 (en) | Thermal energy storage medium with carbonate salts and use of the thermal energy storage medium | |
| NO175378B (no) | Materiale som omfatter CaBr2 for reversibel forandring fra flytende til fast fase | |
| JP7405684B2 (ja) | 蓄熱材組成物及び建築物の冷暖房用の蓄熱システム | |
| RU2628613C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2817998C2 (ru) | Теплоноситель из галогенидов щелочных металлов | |
| CA1243195A (en) | Reversible phase change composition for storing energy | |
| RU2703217C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2458096C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2799874C1 (ru) | Низкоплавкая теплоаккумулирующая солевая смесь | |
| RU2478115C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2703220C1 (ru) | Теплоаккумулирующий материал | |
| RU2272822C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2810251C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| US20180230351A1 (en) | New formulations of nitrate salts for use as fluid for the storage and transfer of heat | |
| SU1102800A1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| SU1106826A1 (ru) | Теплоаккумулирующа фторидна смесь | |
| RU2492206C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| SU1432084A1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2778349C1 (ru) | Расплавляемый электролит для химического источника тока | |
| RU2398001C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2822273C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| SU1089100A1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав |