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。所谓水储热就是将水加热到一定的温度,使热能以显热的形式蓄存在水中。甘肃储热储能生产厂
中温相变储热材料的效率相对较低,体积和质量相对庞大,适合大规模应用,主要针对地面民用领域,经常作为其他设备或应用场合的加热源,可用于太阳能热发电、移动蓄热等相关领域。这类材料有硝酸盐、硫酸盐和碱类。另外,通过将2种或2种以上无机或有机类相变材料结合在一起进行复合也是制备中温相变储热材料的一种可行途径。高温相变储热-相变温度在400℃以上,主要应用于小功率电站、太阳能发电、工业余热回收等方面,一般可分为三类:盐与复合盐、金属与合金和高温复合相变材料。山东电地热采暖器生产厂与之相比,功率型需求一般要求有快速响应能力,但是一般放电时间不长(如系统调频)。
复合相变储热材料的复合化可将各种材料的优点综合在一起,制备复合相变材料是潜热储热材料的一种必然的发展趋势。复合相变材料的支撑目前,国内外学者研制的支撑材料主要有膨胀石墨、膨润土、微胶囊等。膨胀石墨是由石墨微晶构成的疏松多孔的蠕虫状物质,它除了保留了鳞片石墨良好的导热性外,还具有良好的吸附性。陶瓷材料有耐高温、抗氧化、耐化学腐蚀等优点,被大量地选做工业储热体。主要的陶瓷材质有石英砂、碳化硅、刚玉、莫来石质、锫英石质和堇青石质等。膨润土有独特的纳米层问结构,采用“插层法”将有机相变材料嵌入其层状空间,制备有机/无机纳米复合材料,是开发新型纳米功能材料的有效途径,微胶囊相变材料口阳是用微胶囊技术制备出的复合相变材料。在微胶囊相变材料中发生相变的物质被封闭在球形胶囊中,有效地解决了相变材料的泄漏、相分离及腐蚀等问题,有利于改善相变材料的应用性能,并可拓宽相变储热技术的应用领域。
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。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。
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。显热储热普遍地应用于化工、冶金、热动等热能储存与转化领域。山西家用采暖系统生产商
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太阳能储热技术是一项复杂的技术,无论从技术层面和投资成本来看,太阳能热储热技术都是太阳能利用中的关键环节。从现有的研究来看,显热储热研究比较成熟,已经发展到商业开发水平,但由于显热储能密度低,储热装置体积庞大,有一定局限性。化学反应储热虽然具有很多优点,但化学反应过程复杂、有时需催化剂、有一定的安全性要求、一次性投资较大及整体效率仍较低等困难,只处于小规模实验阶段,在大规模的应用之前还是有许多问题需要解决的。甘肃储热储能生产厂
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