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,黑龙江电采暖工程公司、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,黑龙江电采暖工程公司,黑龙江电采暖工程公司,就相对合理、方便。理想的相变储热材料应具有适当的相变温度。黑龙江电采暖工程公司
有机类储热材料在固体状态时成形性较好,一般不易出现过冷和相分离现象,并且对材料的腐蚀性较小,性能比较稳定、毒性小、成本低。但其导热系数小,导致对热量变化的响应速度慢,同时密度较低,从而单位体积的储能能力较小,并且有机物通常熔点较低,易挥发、易燃、易被空气中的氧气缓慢氧化老化。有机类储热材料与无机类陶瓷材料及碳材料复合是解决有机类储热材料存在问题的有效途径。近期对无机盐储热材料的研究表明,对不同配方的新型熔盐的研究探索了潜在的、有应用前景的优良材料,对现有的熔盐体系进行掺杂实现性能优化也成为一个新的突破点,逐渐获得关注。对这些潜在材料的进一步研究和试验生产,为适应正在急速发展的各种储能系统的不同要求提供了可行途径。太阳能储热生产厂相变储热系统是解决能源供应时间与空间矛盾的有效手段。
储热系统包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。储热系统往往涉及多种能量、多种设备、多个过程,是随时间变化的复杂能量系统,需要多项指标来描述它的性能。常用的评价指标有储热密度、储热功率、蓄能效率以及储热价格、对环境的影响等。太阳能热利用系统中,需要设置储热器。太阳能热利用的工作原理就是热流离开集热器后入储热器,然后经过热能转换器供给热机。在没有太阳光期问,冷流体直接经过储热器,提取存储的热量并传给热机工作。
低温相变储热材料主要有无机和有机两类无机相变材料主要包括结晶水合盐、熔融盐、金属或合金。结晶水合盐通常是中、低温相变蓄能材料中重要的一类,有价格便宜,体积储热密度大,熔解热大,熔点固定,热导率比有机相变材料大,一般呈中性等优点。但在使用过程中会出现过冷、相分离等不利因素,严重影响了水合盐的普遍应用决过冷的办法主要有两种,一种是加入微粒结构与盐类结晶物相类似的物质作为成核剂。另一种则是保留一部分固态相变材料,即保持一部分冷区,使未融化的一部分晶体作为成核剂,这种方法文献上称为冷指法,虽然操作简单,但行之有效∞J。为了解决相分离的问题,防止残留固体物沉积于容器底部,人们也研究了一些方法,一种是将容器做成盘状,将这种很浅的盘状容器水平放臵有助于减少相分离;另一种更有效的方法是在混合物中添加合适的增稠剂,防止混合物中成分的分离,但并不妨碍相变过程。相变储热技术可用于解决热能供给与需求失配的矛盾。
储热未来发展面临技术与科学挑战:在单元与装置方面,材料模块和单元需要进一步优化设计与排列组装,实现储热换热装置的优化设计以及材料模块、单元、储热换热装置的规模化制造。在系统集成与优化方面,要注意能源系统集成储热技术的复杂动力学,系统动态模拟与优化,以及复杂系统的动态控制。储热技术的基础理论研究涵盖从材料到单元操作再到系统的宽广尺度范围,其挑战在于建立一个一个跨尺度的反馈机制,获得从材料特性到系统性能的关联关系,其中包括理解跨尺度的多相输运现象,从而建立分子层面特性与系统性能的关系。太阳能储热系统利用集热器吸收太阳辐射能转换成热能,将热量传给循环工作的介质如水,并储藏起来。黑龙江电采暖工程公司
相变储热系统是规模化使用可再生能源的关键。黑龙江电采暖工程公司
显热技术,相变储热技术和热化学储热技术三种蓄热技术形式中,显热储热的成本非常低,这主要是由于显热蓄热材料,如水,砂石、混凝土或熔盐等成本较低,盛放这些储热介质的罐以及相关蓄放热设备的结构也较为简单。但蓄热材料的容器需要有效的热绝缘,这对储热系统来说可能会增加不少的成本投资。相变储热和热化学反应储热的系统成本要高于显热储热,且由于相变储热和热化学反应储热需要强化热传导技术与相应的设备使系统效率、蓄能容量等性能达到一定的标准,所以,除材料之外系统其它设备成本也相对较高。黑龙江电采暖工程公司
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