顯熱技術,相變儲熱技術和熱化學儲熱技術三種蓄熱技術形式中,顯熱儲熱的成本非常低,這主要是由于顯熱蓄熱材料,如水,砂石、混凝土或熔鹽等成本較低,盛放這些儲熱介質的罐以及相關蓄放熱設備的結構也較為簡單。但蓄熱材料的容器需要有效的熱絕緣,這對儲熱系統(tǒng)來說可能會增加不少的成本投資。相變儲熱和熱化學反應儲熱的系統(tǒng)成本要高于顯熱儲熱,且由于相變儲熱和熱化學反應儲熱需要強化熱傳導技術與相應的設備使系統(tǒng)效率、蓄能容量等性能達到一定的標準,所以,除材料之外系統(tǒng)其它設備成本也相對較高。相變儲熱系統(tǒng)熱量以顯熱、潛熱或兩者兼有的形式儲存。天津相變儲熱系統(tǒng)生產商
儲熱技術包括兩個方面的要素,其一是熱能的轉化,它既包括熱能與其它形式的能之間的轉化,也包括熱能在不同物質載體之間的傳遞;其二為熱能的儲存,即熱能在物質載體上的存在狀態(tài),理論上表現(xiàn)為其熱力學特征。雖然儲熱有顯熱儲熱、潛熱儲熱和化學反應儲熱等多種形式,但本質上均是物質中大量分子熱運動時的能量。因而從一般意義上講,熱能存儲的熱力學性質與熱力學性質相同,均有量和質兩個衡量特征,即熱力學中的***定律和第二定律。以顯熱儲熱為例,熱能儲存的量即所儲存的熱量的大小,數(shù)學上表現(xiàn)為物質本身的比熱容和溫度變化的乘積。具體地,假設儲熱材料本身的定壓比熱容恒定且大小為Cp,且在儲熱過程中物質載體的溫度變化為△T,則在儲熱過程中物質載體所儲存的熱量的大小△Q可計算為△Q =Cp△T??梢?,給定物質載體,其所儲存熱量的大小只與溫差有關而與***溫度無關,亦即儲存熱量的大小不能反映熱量的品位,因而需要借助熱力學中的另一個重要參數(shù) 來衡量所儲存熱量的質(即有用功)。河南電地熱采暖器生產廠家相變儲熱技術是提高能源利用效率和保護環(huán)境的重要技術。
相變儲熱是利用儲熱材料在熱作用下發(fā)生相變而產生熱量儲熱的過程。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)定性好等特性,但鹽類相變材料在高溫下對儲熱裝置有較強的腐蝕性。
太陽能熱利用與建筑節(jié)能等領域對相變儲熱材料的需求,使低溫范圍儲熱材料具有普遍的應用前景;高溫工業(yè)爐儲熱室、工業(yè)加熱系統(tǒng)的余熱回收裝臵以及太空應用,推動了高溫相變儲熱技術的迅速發(fā)展。因此,國內外對制冷、低溫和高溫相變儲熱材料(PCM)做了相當多的研究,但中溫PCM則較少使用。不過,近年來相關領域的發(fā)展給中溫PCM的應用創(chuàng)造了很大的空間。高溫相變儲熱材料:高溫相變材料的熱物性相變材料的熱物性主要包括:相變潛熱、導熱系數(shù)、比熱容、膨脹系數(shù)、相變溫度等直接影響材料的儲熱密度、吸放熱速率等重要性能,相變材料熱物性的測量對于相變材料的研究顯得尤為重要。儲熱的應用場景可以分為發(fā)電側、輸配電側和用電側三大場景。
相變儲能技術主要是利用相變調溫機理,通過蓄能介質的相態(tài)變化實現(xiàn)對熱能的儲存和釋放。當環(huán)境溫度低于一定值時,相變材料由液態(tài)凝結為固態(tài),釋放熱量;當環(huán)境溫度高于一定值時,相變材料由固態(tài)轉化為液態(tài),吸收熱量。這個技術和太陽能熱利用產品結合將提高太陽能儲熱效果。相變儲熱技術在采暖領域占據了非常大的比重。因為采暖對于“穩(wěn)定、連續(xù)”的供熱溫度,有著近乎嚴酷的要求,而熱水的供應,則一般可以在一個比較大的溫度范圍內變化,使用“水箱”這種普通的設備,利用其中的方便易得、比熱又很大的“水”進行蓄熱,就相對合理、方便?;瘜W反應儲熱是利用可逆化學反應通過熱能與化學熱的轉化來進行儲能的。長春家庭地采暖系統(tǒng)生產公司
顯熱儲熱是利用物質的溫度升高來存儲熱量的。天津相變儲熱系統(tǒng)生產商
現(xiàn)階段相變儲熱材料的研究為何會很困難?(1)相變儲熱材料的耐久性,這個問題主要分為三類。首先,相變材料在循環(huán)相變過程中熱物理性質的退化。其次,相變儲熱材料在長期循環(huán)使用過程中會出現(xiàn)滲漏和揮發(fā)的現(xiàn)象,表現(xiàn)為在材料表面結霜。另外,相變材料對基體材料的作用,相變材料相變過程中產生的應力使得基體材料容易破壞,同時它也會對附屬設備會產生一定程度的腐蝕作用。(2)相變儲熱材料的經濟性問題,是制約其推廣應用的障礙,表現(xiàn)為各種相變儲熱材料及相變儲熱復合材料價格較高,導致單位熱能的儲存費用上升,失去了與其他儲熱方法的比較優(yōu)勢。天津相變儲熱系統(tǒng)生產商
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