本发明提供了一种节能添加剂及其在换热系统内的应用与换热体系。
背景技术：
1、水的成本低廉且容易获得，因此水是冷热传导设备中最为广泛应用的导热介质，用于如热水循环锅炉和冷冻机空调等系统中。然而，在以水为换热介质的热传导过程中会存在较大的热量损失。现有节能添加剂的节能效果并不理想，因此，提供一种有效节能的节能添加剂是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明为了克服现有技术中在以水为换热介质的热传导过程中存在热损失较大、以及现有节能添加剂节能效果不佳的缺陷，而提供了一种节能添加剂及其在换热系统内的应用与换热体系。将本发明的产品用于换热系统中时，仅需添加少量的产品，就能提高水中的热传递效率，降低能源消耗；并且，本发明的产品中不含任何voc可挥发性有机物成分，其成分更环保。
2、本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
3、本发明提供了一种节能添加剂，以质量份数计，所述节能添加剂包括：聚氧乙烯卤代烷基醚1-40份、卤代烷基醇0-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚0-40份、氟碳聚氧乙烯聚氧丙烯醚0-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯脂肪酸酯0-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯硅氧烷0-40份；
4、其中，所述聚氧乙烯卤代烷基醚的分子式为：
5、h(c2h4o)no(rx)，r为烷基，x为卤素原子，n表示聚氧乙烯的重复单元数，且≥1的整数；
6、所述卤代烷基醇的分子式为：
7、(r’x’)oh，r’为烷基，x’为卤素原子。
8、在本发明中，r和r’可以相同也可以不同；x和x’可以相同也可以不同。
9、在一些实施方式中，在所述聚氧乙烯卤代烷基醚中，r为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基中的一种或多种。
10、在一些实施方式中，在所述聚氧乙烯卤代烷基醚中，x为氟原子和/或氯原子。
11、在一些实施方式中，在所述聚氧乙烯卤代烷基醚中，n为1。
12、在一些实施方式中，在所述卤代烷基醇中，r’为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基中的一种或多种。
13、在一些实施方式中，在所述卤代烷基醇中，x’为氟原子和/或氯原子。
14、在本发明中，所述聚氧乙烯卤代烷基醚可呈液态，也可呈固态；当所述聚氧乙烯卤代烷基醚为固态时，将其溶解于水中也能实现“提高热传递效率、降低能耗”的效果。
15、在具体的实施方式中，所述聚氧乙烯卤代烷基醚为全氟烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯单十五氟壬基醚和聚氧乙烯单十三氟辛基醚中的一种或多种。
16、其中，较佳地，所述聚氧乙烯卤代烷基醚为聚氧乙烯单十三氟辛基醚。本领域技术人员应当知道，聚氧乙烯单十三氟辛基醚又可被称为“聚氧乙烯,单(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基)醚”，其cas号为52550-44-4，其相对分子量为408；其化学结构式如下：
17、
18、在具体的实施方式中，所述卤代烷基醇为全氟烷基醇和/或十三氟-1-辛醇。
19、其中，本领域技术人员应当知道，十三氟-1-辛醇又可被称为“3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-辛醇”，其cas号为647-42-7；其化学结构式如下：
20、
21、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚的平均相对分子量为100-2500。
22、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚为聚氧乙烯聚氧丙烯丁基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯己基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯乙基己基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯壬基醚和月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种。
23、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚的质量份数为0.1-10份，较佳地为0.5-4份。
24、在一些实施方式中，所述氟碳聚氧乙烯聚氧丙烯醚的平均相对分子量为200-3500。
25、在一些实施方式中，所述氟碳聚氧乙烯聚氧丙烯醚为全氟丁基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、全氟戊基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、全氟己基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、全氟乙基己基聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种。
26、在一些实施方式中，所述氟碳聚氧乙烯聚氧丙烯醚的质量份数为0.1-10份，较佳地为0.5-5份。
27、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯脂肪酸酯的平均相对分子量为200-2800。
28、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯脂肪酸酯为聚氧乙烯聚氧丙烯月桂酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯棕榈酸酯和聚氧乙烯聚氧丙烯硬脂酸酯中的一种或多种。
29、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯脂肪酸酯的质量份数为0.1-5份，较佳地为0.1-2份。
30、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯硅氧烷的平均相对分子量为100-3000。
31、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯硅氧烷为聚氧乙烯聚氧丙烯一硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯二硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯三硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯四硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯六硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙烯八硅氧烷中的一种或多种。
32、在一些实施方式中，所述聚氧乙烯聚氧丙烯硅氧烷的质量份数为0.1-5份，较佳地为0.5-5份。
33、在一些实施方式中，所述卤代烷基醇的质量份数为10-40份；较佳地，所述卤代烷基醇的质量份数为20-40份。
34、在一些实施方式中，所述卤代烷基醇的质量份数为0.1-10份，较佳地，所述卤代烷基醇的质量份数为0.1-5份。
35、在本发明中，本领域技术人员可根据各组分的质量份数计算各组分在节能添加剂中的质量百分比；组分a的质量百分比的计算方式为：组分a的质量百分比＝组分a的质量份数/(组分a的质量份数+节能添加剂中其他组分的质量份数)。
36、在一些实施方式中，按质量百分比计，所述卤代烷基醇的含量为0.25％-1％，所述聚氧乙烯卤代烷基醚的含量为99％及以上，％是指各组分在节能添加剂中的质量百分含量。
37、在某一实施例中，所述节能添加剂包括：聚氧乙烯单十三氟辛基醚和十三氟-1-辛醇，所述聚氧乙烯单十三氟辛基醚的含量为99％及以上；所述十三氟-1-辛醇为0.25％-1％，％是指各组分在节能添加剂中的质量百分含量。
38、在本发明中，所述节能添加剂不包含voc可挥发性有机物。
39、本发明还提供一种如上所述的节能添加剂在换热系统内的应用，所述换热系统的换热介质为水。
40、在一些实施方式中，所述节能添加剂的加入量占水总体积的0.001％-2％。
41、本发明还提供了一种换热体系，其为水换热体系，其包括0.001％-2％节能添加剂，％为节能添加剂在水中的体积含量，所述节能添加剂为如上所述的节能添加剂。
42、在本发明中，根据水的热物理性能，通过节能添加剂与水中的氢键作用，改变水的热物理性能，如改变表面张力、比热容等，使得在水的导热过程中能更高效地传递热量，从而降低能源消耗。
43、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
44、本发明所用试剂和原料均市售可得。
45、本发明的积极进步效果在于：
46、1、在换热系统中，仅需添加少量的本发明的节能添加剂，就能提高水中的热传递效率，降低能源消耗；具体地，在将该节能添加剂加入水换热体系后，可使水的表面张力系数由72.8mn/m(20℃)降低至16mn/m(20℃)，水与其接触面更为光滑，贴合更完美。
47、2、本发明的节能添加剂在环保性方面做了较大改进，与现有的节能添加剂相比，本发明中节能添加剂的原料组分不含任何voc可挥发性有机物成分，且在使用过程中也不会产生该污染物，其成分更环保。
1.一种节能添加剂，其特征在于，以质量份数计，所述节能添加剂包括：聚氧乙烯卤代烷基醚1-40份、卤代烷基醇0-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚0-40份、氟碳聚氧乙烯聚氧丙烯醚0-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯脂肪酸酯0-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯硅氧烷0-40份；
2.如权利要求1所述的节能添加剂，其特征在于，在所述聚氧乙烯卤代烷基醚中，r为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基中的一种或多种；
3.如权利要求2所述的节能添加剂，其特征在于，所述聚氧乙烯卤代烷基醚为全氟烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯单十五氟壬基醚和聚氧乙烯单十三氟辛基醚中的一种或多种，较佳地为聚氧乙烯单十三氟辛基醚。
4.如权利要求2所述的节能添加剂，其特征在于，所述卤代烷基醇为全氟烷基醇和/或十三氟-1-辛醇，较佳地为十三氟-1-辛醇。
5.如权利要求1所述的节能添加剂，其特征在于，所述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚的平均相对分子量为100-2500；
6.如权利要求1所述的节能添加剂，其特征在于，所述聚氧乙烯卤代烷基醚的质量份数为10-40份；较佳地，所述聚氧乙烯卤代烷基醚的质量份数为20-40份；
7.如权利要求1所述的节能添加剂，其特征在于，按质量百分比计，所述卤代烷基醇的含量为0.25％-1％，所述聚氧乙烯卤代烷基醚的含量为99％及以上，％是指各组分在节能添加剂中的质量百分含量；
8.一种如权利要求1-7任一项所述的节能添加剂在换热系统内的应用，所述换热系统中的换热介质为水。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述节能添加剂的加入量占水总体积的0.001％-2％。
10.一种换热体系，其为水换热体系，其特征在于，其包括0.001％-2％节能添加剂，％为节能添加剂在水中的体积含量，所述节能添加剂为如权利要求1-7任一项所述的节能添加剂。
