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太阳能导热液有哪些种类?
2014-06-26 10:21:18    ''  浏览次数:

摘要:

太阳能导热液(或者导热油)的作用是把集热器上的热量传递、交换到储热装置,选择导热液时,需要考虑以下几个方面:

  • 导热液的膨胀系数。
  • 导热液的黏度:黏度小,流动性好。
  • 导热液的比热容(热容量)。
  • 冰点:导热液从液态变为固态的冻结温度。
  • 导热液的沸点。
  • 导热液的闪点:导热液的蒸汽发生闪燃的最低温度。

例如:在严寒地区,需要导热液的冰点越低越好,如果高温条件下使用的导热液,则需要导热液沸点较高。黏度和比热容主要影响导热效率,黏度大的液体,泵送传输过程中损耗的能量较大,比热容大,液体导热过程中传输的热量较多。其他要考虑的因素还包括导热液对管道和循环系统内部部件是否会造成腐蚀、锈蚀,还有导热液的性质是否稳定。

导热液类别:

以下为常见的导热介质以及它们的性质:

  • 空气

空气不会结冰也不会在高温下沸腾,没有腐蚀性,但是比热容太小,容易泄露。

水无毒、便宜,而且比热容大、黏度低,所以热传导效率高、便于传输和泵送。但是水的沸点相对较低,结冰点高,如果PH值偏离中性,水会造成锈蚀和腐蚀问题,另外硬水还会造成管道和循环系统内部结垢。

  • 水/乙二醇混合液

水和乙二醇混合,混合比为50:50或者60:40,根据使用条件所需要的冰点来调整混合浓度。混合时应使用软水或者蒸馏水、去离子水,除了乙二醇,还有丙二醇,乙二醇和丙二醇是“防冻液”,乙二醇的导热性能更好,但是有毒性,丙二醇的优点是无毒环保。在使用中,要保持醇、水的混合浓度,随着使用,这类导热液也会变质,一般3~5年应更换。注意,由于系统内部压力较高,更换防冻液应找专门的太阳能维修人员。

  • 导热油

导热油分为矿物油型和合成型,常见的一般是矿物油,就是石油馏分精制而成的导热油,导热油的黏度相比导热液要大,比热容比水小,因此泵送过程中需要耗费更多的能量,导热油价格便宜,冰点低。相比水、矿物导热油冰点和沸点之间的温宽范围大(冰点低、沸点高),但是有毒,并且对热交换器也有特别要求(双层封闭热交换)。

比起矿物导热油,合成型导热油的优点是无毒,使用寿命长,因此几乎不需要维护,并且冰点和沸点之间的温度范围宽。

  • 制冷剂/相变导热液

一般用于太阳能制冷设备、太阳能空调,这类导热介质的特点是:沸点一般较低,但是比热容大,因此导热效率较高。另外,对太阳能热源反应迅速,因此,在阴天的导热效率要高于其它导热液。

多年来,含氯氟烃,如氟利昂(CFC)是主要的制冷剂,优点是不燃、毒性低、性质稳定、不造成腐蚀、不结冰,但是破坏臭氧层,因此被淘汰。由于CFC和HCFC被禁用,这类导热液使用甲醇或者其它导热液代替。

氨气也是比较常见的制冷剂,主要是工业制冷领域,常用的是液态氨、或者氯化钙、氨的混合物。

  • 硅油

硅油作为导热油的优点是冰点低、沸点高,不会造成腐蚀、锈蚀问题,使用时间常。相比水基(水、水-醇类稀释液)导热液,硅油的黏度相对大,同时比热容较小,泵送、传输中需要耗费较多能量,硅油还有个问题是容易泄漏。

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