Brevet FR2402695A1 — publié le 19790406

La présente invention a pour objet un nouveau fluide caloporteur à base d'alkylcyclohexanes. Ces fluides à base d'eau ou de mélanges eau-glycol sont d'utilisation courante pour la récupération d'énergie solaire au moyen de capteurs plans. De tels fluides présentent l'inconvénient majeur d'etre corrosifs vis-à-vis des métaux et des élastomères. La demanderesse a trouvé que les fluides caloporteurs à base d'alkylcyclohexanes ne présentent pas cet inconvénient, tout en conservant un point de feu supérieur à 10000. Le nouveau fluide caloporteur objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un alkylcyclohexane contenant de 6 à 14 atomes de carbone dans son groupe alkyle. La présente invention vise tout particulièrement les fluides caloporteurs constitués d'au moins un alkylcyclohexane contenant de 8 à 12 atomes de carbone dans son groupe alkyle. Les caractéristiques physiques de ces fluides sont les suivantes - viscosité à 500C inférieure à 3,4 cst - point de cristallisation inférieur à -254C - point d'ébullition supérieur à 260oc - point de feu supérieur à 14000 Lesdits alkylcyclohexanes peuvent etre préparés par hydrogénation des alkylbenzènes correspondants. A titre d'exemple de nouveau fluide caloporteur objet de l'invention, on peut citer tout particulièrement lesdécylcyclohexanes La viscosité et le point de cristallisation du dit fluide peuvent etre diminués, sans pour cela diminuer de façon néfaste son point de feu et son point d'ébullition, par addition jusqu'S 50 % de son volume de dicyclohexane. Le fluide caloporteur objet de l'invention, de par ses propriétés physiques et de par sa non-agressivité vis-à-vis des métaux et des élastomères, est tout à fait adapté au problème de l'échange thermique dans une zone de température de l'ordre de -20 à +1800C. Ledit fluide convient particulièrement pour le refroidissement des moteurs, ainsi que pour la récupération d'énergie solaire au moyen de capteurs plans. Ledit fluide présente également l'avantage d'hêtre compatible avec les produits stockeurs d'énergie tels que les sels minéraux hydratés et leurs eutectiques. Ledit fluide peut également être additionné de divers additifs tels que les anti-oxydants habituellement utilisés dans les fluides minéraux et organiques, comme par exemple les phénols et les amines aromatiques ; les colorants comme par exemple les sludges et le noir de carbone. Les exemples ci-après sont donnés à titre indicatif et ne peuvent être considérés comme une limite du domaine et de l'esprit de l'invention. ExemPles On donne dans le tableau ci-joint les caractéristiques de plusieurs fluides répondant à l'invention. On mesure la corrosion desdits fluides vis-à-vis des métaux en mettant en présence pendant 500 h à 1800C, dans une ampoule des éprouvettes métalliques avec le produit dégazé sous vide, et en comparant l'état des surfaces et le poids desdites éprouvettes avant et après la mise en contact. On mesure la compatibilité desdits fluides avec les élastomères en trempant de petites surfaces dtélastomères dans lesdits fluides pendant 500 h à-une température constante de 800C puis en comparant les dimensions, la masse et la dureté desdites surfaces avant et après trempage. Exemples 1 2 3 décylcyclohexanes % en volume 100 70 50 dicyclohexane % en volume O 30 50 densité à 20 C 0,832 0,849 0,859 viscosité en cst à 200C 9 7,2 6,2 viscosité en cst à 500C 3,41 3,2 3 point éclair C 137 108 106 point de feu C 146 113 114 point de cristallisation OC -25DC distillation Oc (NF M07-002) 270 244 242 1 270 244 242 5-cc 248 248 95 cc 304 312 313 corrosion vis-à-vis du cuivre négligeable vis-à-vis de l'aluminium compatibilité avec les élastomères - caoutchouc nitrile oui - caoutchouc acrylique - élastomères fluors (Viton) Les décylcyclohexanes utilisés peuvent être préparés par hydrogénation de décylbenzènes de la manière suivante Dans un autoclave de 2 1, on introduit 1 kg de décylbenzènes et 50 g de nickel Raney dans l'eau. Après fermeture de l'appareil, le mélange est purgé à l'azote, puis à l'hydrogène. L'autoclave est ensuite porté à 2000C sous 20 bars d'hydrogène ; la réaction dthydrogénation est conduite sous agitation pendant I h 20 mn. Après refroidissement et filtration, on obvient un liquide incolore et limpide possédant un point dtaniline de 94 ,5 et un indice de brome nul. Les fluides des exemples I et 3 sont utilisés comme fluides caloporteurs dans un chauffe-eau solaire à panneau plan. L'énergie récupérée grâce au fluide de l'exemple 1 est de 40-41 % ; celle récupérée grâce au fluide de I'exemple 3 est de 43-44 % ; ces valeurs ne sont pas très éloignées de celles obtenues avec de l'eau (50 %) ou avec un mélange eau-antigel 70/30 (48-49 %). REVENDICATIONS 1) Utilisation comme fluides caloporteurs des monoalkylcyclohexanes contenant de 6 à14 atomes de carbone dans leur groupe alkyle. 2) Utilisation comme fluides caloporteurs pour la récupération de l'énergie solaire au moyen de capteurs plans de monoalkylcyclohexanes contenant de 6 à 14 atomes de carbone dans leur groupe alkyle. 3) Utilisation selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisée en ce que lesdits monoalkylcyclohexanes contiennent de 8 à 12 atomes de carbone dans leur groupe alkyle. 4) Utilisation selon l'une quelconque des revendications S à 3 caractérisée en ce que lesdits monoalkylcyclohexanes contiennent 10 atomes de carbone dans leur groupe alkyle.