許多場合需要限制儲熱設備的空間尺寸及質量(如在原有的建筑物中安裝儲熱設備等),就可優(yōu)先考慮采用相變存儲設備。溫度波動幅度小。物質的相變過程是在一定的溫度下進行的,變化范圍極小,這個特性可使相變儲熱體能夠保持基本恒定的熱力效率和供熱能力。因此,當選取的相變材料的溫度與熱用戶的要求基本一致時,可以不需要溫度調節(jié)或控制系統(tǒng)。這樣,不只設計簡化,而且能降低不少成本。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(chǎn)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(jù)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,則一般能夠在一個非常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反應儲熱在受熱或冷卻時發(fā)生可逆反應。北京太陽能儲熱系統(tǒng)制造商
儲熱系統(tǒng)的投資費用相對要比建設一座高峰負荷廠低,盡管儲熱裝置會有儲存損失,但由于儲存的能量是來自工廠的多余能量或新能源,所以它還是能夠降低燃料費用的。另一種是由于一次能源和能源轉換裝置之類的原因引起的,則儲熱系統(tǒng)的任務則是使能源產(chǎn)量均衡,即不但要削減能源輸出量的高峰,還要填補輸出量的低谷。儲熱主要包括熱能、動能、電能、電磁能、化學能等能量的存儲,儲熱技術方法見表1.5。儲熱技術的研究、開發(fā)與應用主要是以儲存熱能、電能為主。顯熱儲熱技術是通過加熱儲熱介質提高其溫度,而將熱能儲存其中。常用的顯熱儲熱材料有水、土壤和巖石等。在溫度變化相同的條件下,如果不考慮熱損失,那么單位體積的儲熱量水比較大,土壤其次,巖石比較小。世界上已有不少國家都對這些儲熱材料進行了試驗和應用。就目前來說,這是一種技術比較成熟、效率比較高、成本又比較低的儲熱方法。甘肅相變儲熱供貨商顯熱儲熱是利用物質的溫度升高來存儲熱量的。
通常的顯熱儲熱方式簡單,成本低,但儲熱的熱量小,其放熱不能恒溫的缺點化學反應儲熱是指利用可逆化學反應的結合熱儲熱熱能。發(fā)生化學反應時,可以有催化荊,也可以沒有催化劑一種高密度高能量的儲熱方式,它的儲能密度通常高于顯熱和潛熱,此種儲能體系通過催化劑和產(chǎn)物分離易于能量長期儲熱。潛熱儲熱是利用物質在凝固/熔化、凝結/氣化、凝華/升華以及其他形式的相變過程中,都要吸收或放出相變潛熱的原理來進行能量儲熱的技術。利用相變材料相變時單位質量潛熱,儲熱量非常大能把熱能貯存起來加以利用。
當前顯熱儲熱的應用較為成熟,但是相變儲熱和熱化學儲熱具有諸多優(yōu)勢,后兩種儲熱方式將是未來重點研究的方向。中高溫相變儲熱材料儲熱密度大,有利于設備的緊湊和微型化,但是相變材料的腐蝕性、與結構材料的兼容性、穩(wěn)定性、循環(huán)使用壽命等問題都需要進一步的研究,其商業(yè)化道路需要探索。熱化學儲熱適用的溫度范圍比較寬,儲熱密度大,理論上可以適用在中高溫儲熱領域。但熱化學儲熱技術工藝復雜,迄今為止,其技術成熟性尚低,需對反應速率和傳熱系統(tǒng)等關鍵技術進行優(yōu)化設計與控制,并對其進行大量的研究投入。相變儲熱主要分為熱化學儲熱、顯熱儲熱和相變儲熱。
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。相變儲熱有著哪些優(yōu)點?容積儲熱密度大。因為一般物質在相變時所吸收的潛熱約為幾百至幾千kJ/kg。例如,冰的熔解熱為335kJ/kg,水的比熱容為4.2kJ(kg?℃),巖石的比熱容為0.84kJ(kg?℃)。所以儲存相同的熱量,相變儲熱體所需的容積小得多,即設備投資費用降低。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。甘肅家庭自采暖系統(tǒng)生產(chǎn)廠
相變儲熱適用于熱量供給不連續(xù)或供給與需求不協(xié)調的工況下。北京太陽能儲熱系統(tǒng)制造商
相變儲熱體有哪些分類?1、無機相變儲熱體:無機相變儲熱體普遍應用于各種工業(yè)或公用設施中回收廢熱和儲存太陽能,它的儲能密度大、成本低、對容器腐蝕性小、制作簡單,是固一液相變儲能的主流,已取得明顯的成果。2、有機相變儲熱體:根據(jù)熔點、熔解熱、性能穩(wěn)定性、價格來看,飽和的碳氫化合物、某些結晶聚合物以及某些天然生成的有機酸都是比較實用的有機相變材料。其中石蠟作為建筑物供暖和空調系統(tǒng)的相變材料,得到了比較普遍深入的研究。北京太陽能儲熱系統(tǒng)制造商
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