太阳能的地下显热储热比较适合于长期储热,而且成本低,占地少,因此是一种很有发展前途的储热方式。美国华盛顿地区利用地下土壤储热太阳能用于供暖和提供生活热水,在夏季结束时,土壤温度可以上升至80℃,而在供暖季节结束时,温度降至40℃。此外,地下岩石储热太阳能和地下含水层储热太阳能都得到了普遍的研究。然而,因为显热储热材料是依靠储热材料温度变化来进行热量的储热,放热过程不能恒温,储热密度小,使得储热装置体积庞大,而且与周围环境存在温度差,造成热量损失,热量不能长期储热,不适合长时间、大容量储热热量,限制了显热储热技术的进一步发展。相变储热系统是提高能源利用率的重要途径之一。山东相变储热材料多少钱
常用的有机储热材料主要包括高级脂肪烃、芳香烃、醇和羧酸等,其中石蜡材料是应用非常广的储热材料,其通式为CH3(CH2)nCH3,相变焓约为200kJ/kg,储热密度为150MJ/m3。纯石蜡的价格昂贵,一般选取工业纯度的石蜡用以研究和实际应用。其中,P-116是被关注非常多的商用石蜡材料,它的相变温度为47℃,相变焓为210kJ/kg。有机储热材料的优点是固体成型好,不易发生相分离及过冷、腐蚀性较小,但与无机储热材料相比其导热系数较小,使用过程中容易发生泄漏。在实际应用时通常需要设计独特的换热器,并加入导热剂。长春太阳能储热器储热的方式简单,成本低,但储存的热量小。
储热技术包括两个方面的要素,其一是热能的转化,它既包括热能与其它形式的能之间的转化,也包括热能在不同物质载体之间的传递;其二为热能的储存,即热能在物质载体上的存在状态,理论上表现为其热力学特征。虽然储热有显热储热、潜热储热和化学反应储热等多种形式,但本质上均是物质中大量分子热运动时的能量。因而从一般意义上讲,热能存储的热力学性质与热力学性质相同,均有量和质两个衡量特征,即热力学中的***定律和第二定律。以显热储热为例,热能储存的量即所储存的热量的大小,数学上表现为物质本身的比热容和温度变化的乘积。具体地,假设储热材料本身的定压比热容恒定且大小为Cp,且在储热过程中物质载体的温度变化为△T,则在储热过程中物质载体所储存的热量的大小△Q可计算为△Q =Cp△T。可见,给定物质载体,其所储存热量的大小只与温差有关而与***温度无关,亦即储存热量的大小不能反映热量的品位,因而需要借助热力学中的另一个重要参数 来衡量所储存热量的质(即有用功)。
许多场合需要限制储热设备的空间尺寸及质量(如在原有的建筑物中安装储热设备等),就可优先考虑采用相变存储设备。温度波动幅度小。物质的相变过程是在一定的温度下进行的,变化范围极小,这个特性可使相变储热体能够保持基本恒定的热力效率和供热能力。因此,当选取的相变材料的温度与热用户的要求基本一致时,可以不需要温度调节或控制系统。这样,不只设计简化,而且能降低不少成本。相变储能技术主要是利用相变调温机理,通过蓄能介质的相态变化实现对热能的储存和释放。当环境温度低于一定值时,相变材料由液态凝结为固态,释放热量;当环境温度高于一定值时,相变材料由固态转化为液态,吸收热量。这个技术和太阳能热利用产品结合将提高太阳能储热效果。相变储热技术在采暖领域占据了非常大的比重。因为采暖对于“稳定、连续”的供热温度,有着近乎严酷的要求,而热水的供应,则一般能够在一个非常大的温度范围内变化,使用“水箱”这种普通的设备,利用其中的方便易得、比热又很大的“水”进行蓄热,就相对合理、方便。显热储热是目前应用较广的一种储热方式。
近年来伴随着大量可再生能源尤其是可再生电力的应用以及日益严峻的环境问题,高品位储能技术以及余热的高效回收利用越来越被人们所重视,这也为储热技术的进一步发展提供了机遇。在大规模太阳能热发电与工业余热回收等技术中,中高温储热技术已经成为其发展瓶颈。在规模储能方面,深冷储能技术,即利用液态空气作为储能介质的一种储热技术,开始显现出强大的市场潜力而受到了相当的重视。然而这些高品位储热技术的实际应用还要受到诸多方面的限制,如储热材料与储热器的相容性问题、储热器的优化传热问题、成本及安全性问题等,这些都是新时期储热技术面临的新挑战,只有从储热材料和储热过程(系统)两个方面入手进行深入研究和探索才可能解决以上的问题并实现储热技术的推广应用。相变储热的储热密度是显热储热的5~10倍甚至更高。甘肃相变技术储热
太阳能储热是解决太阳能间隙性和不可靠性,有效利用太阳能的重要手段。山东相变储热材料多少钱
现阶段相变储热材料的研究为何会很困难?(1)相变储热材料的耐久性,这个问题主要分为三类。首先,相变材料在循环相变过程中热物理性质的退化。其次,相变储热材料在长期循环使用过程中会出现渗漏和挥发的现象,表现为在材料表面结霜。另外,相变材料对基体材料的作用,相变材料相变过程中产生的应力使得基体材料容易破坏,同时它也会对附属设备会产生一定程度的腐蚀作用。(2)相变储热材料的经济性问题,是制约其推广应用的障碍,表现为各种相变储热材料及相变储热复合材料价格较高,导致单位热能的储存费用上升,失去了与其他储热方法的比较优势。山东相变储热材料多少钱
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