蓄熱技術是提高能源利用效率和保護環(huán)境的重要技術,可用于解決熱能供給與需求失配的矛盾,在太陽能利用、電力“移峰填谷”、廢熱和余熱的回收利用以及工業(yè)與民用建筑和空調(diào)的節(jié)能等領域具有較多的應用前景,是世界范圍內(nèi)的研究熱點.根據(jù)相變種類的不同,相變蓄熱一般分為四類:固一固相變、固一液相變、液一氣相變及固一氣相變。由于后兩種相變方式在相變過程中伴隨有大量氣體的存在,使材料體積變化較大,因此盡管它們有很大的相變熱,但在實際應用中很少被選用,固一固相變和固一液相變是實際中采用較多的相變類型。根據(jù)材料性質的不同,一般來說相變蓄熱材料可分為:有機類、無機類及混合類相變蓄熱材料。儲熱材料要有較高的固化結晶速率。陜西相變儲熱棒制造商
相變儲熱是利用儲熱材料在熱作用下發(fā)生相變而產(chǎn)生熱量儲熱的過程。相變儲熱具有儲能密度高,放熱過程溫度波動范圍小等優(yōu)點得到了越來越多的重視。將相變儲熱材料應用于溫室來儲熱太陽能,應用到的相變儲熱材料主要有CaCl-6H2O、NaSO4-10H2O和聚乙二醇。太陽能熱發(fā)電儲熱系統(tǒng)中的相變儲熱材料主要為高溫水蒸氣和熔融鹽,利用熔融鹽作為儲熱介質具有溫度使用范圍寬,熱容量大,粘度低,化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點,但鹽類相變材料在高溫下對儲熱裝置有較強的腐蝕性。強野機械科技(上海)有限公司,中國儲熱整體解決方案的供應商。河南地采暖的價格儲熱系統(tǒng)的平衡電網(wǎng)峰谷荷差,可減輕電廠建設壓力。
在相同的溫度變化的條件下,儲冷比儲熱的質更高,尤其是在與環(huán)境溫度相差較大的情況下,即相對于儲熱,深冷儲能可以更加有效地儲存高品位的能量,這也是深冷儲能技術近期在規(guī)模儲電領域興起的原因。值得指出的是,在當前能源供應日益緊張的情況下,高效高品位的儲能技術越來越引起人們的興趣,即更加注重儲能的質而非簡單關注量的大小,而密度是衡量這種質的較有效標準。當然,儲熱技術的性能除了受到儲熱介質密度等狀態(tài)量的影響外,還受到介質本身在熱量交換和轉化等過程性能的影響。這些過程量包括介質的換熱性能及流動性能(儲熱介質本身也可能是換熱工質)等,即在理論上表現(xiàn)為傳熱學和流體力學方面的特征。
相變化材料現(xiàn)今已逐步應用于冷藏運輸櫥柜、保溫設備、衣物、航太等領域中。除此之外,科學家也持續(xù)努力地開發(fā)具有突破性的新儲熱材料,日本東京大學化學系S.Ohkoshi與筑波大學數(shù)理物質系HirokoTokoro教授,研究相變化儲熱陶瓷材料,發(fā)現(xiàn)特殊型態(tài)氧化鈦于室溫至530K之間,存在入相及β相之固態(tài)–固態(tài)相轉變,而相變化潛熱值達230KJ/L,且入相可借由外施加極小壓力即能造成相轉變?yōu)棣孪嗤瑫r將儲存的大量潛熱釋出,而轉換β相后,亦可經(jīng)由加熱、照光,甚至通電流的方式,回復到N相。因此,這個材料除了一般的儲熱模式外,尚能吸收多余電力或太陽光等能量,將不同型態(tài)能量存儲在此特殊材料中,并于適當控制外加壓力時釋出能量,達到能量存儲或釋放,該研究成果刊登在2015年《NatureCommunications》期刊中,其后續(xù)發(fā)展與應用值得關注。儲熱材料主要包括結晶水合鹽、熔融鹽、金屬或合金。
強野新能源是中國儲熱整體解決方案的供應商。提供行業(yè)先進的儲能技術與節(jié)能方案,實現(xiàn)更綠色環(huán)保的優(yōu)化系統(tǒng),倡導低碳生態(tài)環(huán)境。 強野(上海)科研團隊經(jīng)過多年研發(fā)了一系列的無內(nèi)置熱源相變儲熱設備,其自主研發(fā)的相變儲能材料通過瑞士SGS安全認證,并經(jīng)過多達10500次高低溫周期循環(huán)試驗,始終穩(wěn)定不衰減。在某一穩(wěn)定的相變溫度范圍內(nèi)吸收或者放出巨大熱量的特性。溫度范圍:-100℃~1000℃,儲熱密度是水的5~40倍。系統(tǒng)將峰谷電、清潔能源的消納和利用、工業(yè)余熱回收及工業(yè)節(jié)能等方面提供開創(chuàng)性的儲熱產(chǎn)品,為客戶帶來長達15年以上的投資回報。儲熱材料應無毒、不燃、對環(huán)境無污染作用等。陜西相變儲熱器生產(chǎn)
儲熱復合相變材料的復合化可將各種材料的優(yōu)點綜合在一起。陜西相變儲熱棒制造商
若改添加碳納米管或氮化硼等其他導熱材料,則所得之石蠟PCM復合材料的潛熱損失較高,顯示石墨烯是較為適合的相變材料添加材。2015年年,我曾配合中國臺灣大葉大學姚品全教授進行石墨烯石蠟復合材料的相關研究,研究結果發(fā)現(xiàn):在相同石墨烯總添加量的情況下(石蠟含量3wt.%),以不同石墨烯懸浮液(10wt.%、20wt.%、30wt.%)所配制的石蠟PCM復合材料,其導熱系數(shù)的提升值極為近似;熔滴點實驗顯示:上述三種石墨烯懸浮液配方均可得到穩(wěn)定的熔滴點提升,其中,30%配方所得石蠟PCM復合材料之熔滴溫度提升效果比較好,從℃上升至℃,證明添加石墨烯可使石蠟相變材料更快達到定型的效果。石墨烯的分散性對pcm復合材料的熱性質提升至為關鍵,先導研究發(fā)現(xiàn):單以添加石墨烯粉體的方式,無法得到均勻的石蠟pcm復合材料,若改以石墨烯懸浮液的方式添加,則可大幅改善其分散性.進一步研究發(fā)現(xiàn):若再添加適量的“界面活性劑,表面活性劑],則可得到更為均勻的石蠟PCM復合材料。 陜西相變儲熱棒制造商