[发明专利]一种海洋温差能发电用固液相变热交换工质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相变热交换材料，特别是一种海洋温差能发电用固液相变热交换工质及其制备方法，属于材料制备技术领域。

背景技术

近些年来，人们对海洋资源开发、海洋科学研究和海洋环境探测的需求越来越重视，因此，海洋观测平台及其相关技术得到了迅速发展。海洋观测平台具有结构简单、工作效率高、工作区域宽、隐蔽性能好、续航能力强等优点，是获取海洋环境资源信息的主要设备。然而，海洋观测平台的动力供应问题一直是制约其远距离、长时间作业的主要瓶颈。海洋观测平台的续航能力对其工作效率起着至关重要的作用，研发高续航能力的海洋观测平台已经成为一种必然的趋势。海洋温差能作为一种可再生的绿色能源，具有非常广阔的应用前景。尤其是利用海洋温差能进行发电，从而可以保证海洋观测平台长时间、长距离开展工作。海洋温差能发电技术主要是利用固液相变材料在发生固液相变时产生的体积收缩与膨胀，从而可将不同海洋深度上存在的温差能转化成液压能，再利用微型液压马达进行发电的海洋观测平台供电技术。在海洋温差能发电技术中，最为重要的环节在于海洋温差能的获取，而在获取海洋温差能的环节中最为关键的是热交换工质的选择。现有技术为此，开发一种海洋温差能发电用固液相变热交换工质，对海洋资源开发和海洋环境探测具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋温差能发电用固液相变热交换工质，以满足利用海洋温差能发电技术对热交换工质的性能要求。

本发明的目的还在于提供一种海洋温差能发电用固液相变热交换工质的制备方法。

本发明的构思是这样的。固液相变材料利用其固态与液态之间的相互转化而进行能量的吸收与释放，在固液相变材料发生固态-液态相变时，通常会伴随着体积的改变，若将这种体积变化转化成液压能，进而利用微型液压马达进行发电，就可以将海洋温差能最终转化成可供利用的电能。石蜡基固液相变材料具有相变温度较低、可调范围较宽，固液相变体积变化率较高，高压下体积变化率较稳定等特点，比较适合应用于海洋剖面观测平台的温差能供电系统中。

通过对石蜡基固液相变材料的熔点、传热特性和相变体积膨胀率等特性进行研究、分析，本发明选择以体积膨胀率相对较高的石蜡基固液相变的传热工质母体材料。石蜡类相变材料能较大范围的符合本发明所需传热工质的性能要求，通过不同成分的混合可以制备出满足温度要求的相变材料，并且石蜡类相变材料存在较大的体积膨胀率、无过冷现象、无腐蚀性、化学性能稳定等优点。但是石蜡类相变材料存在明显问题是的导热系数小，因此，需要进一步增强其导热性能。备选材料热物性参数如表1所示。

表1 备选材料热物性参数