理论教育 热能储存系统的介质选择和应用分析

热能储存系统的介质选择和应用分析

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:显热存储介质普遍存在易得、化学性质稳定,但温度波动大的特点。固体显热存储介质不和其他物质发生反应、不易腐蚀、便宜易得。化学储热是利用蓄能材料相接触时发生可逆化学反应来存储、释放热能,正反应吸热储热,逆反应释放热。但其传热机理和系统较为复杂,价格也高,目前仍处在实验室研究阶段,应用较少。

热能储存系统的介质选择和应用分析

热能存储技术是指对热能进行存储,实现热能在其他时间或地点再利用的技术,它利用物质在温度变化或物态变化过程中发生吸热的现象来实现热能的存储,可分为显热存储、潜热存储和化学热存储。

显热存储是指储热材料随着温度的升高或降低而吸热或放热的现象。显热存储介质普遍存在易得、化学性质稳定,但温度波动大的特点。根据显热存储介质的形态可分为液体显热存储介质和固体显热存储介质。液体显热存储介质有乙醇、丙醇、异丁醇、丁醇辛烷和水。固体显热存储介质主要有岩石土壤金属类以及无机氧化物类。固体显热存储介质不和其他物质发生反应、不易腐蚀、便宜易得。固体显热存储主要有岩石床储热器和地下土壤储热器。显热储热介质来源广泛、价格低廉、系统简单,是目前应用最为广泛的太阳能储热方式,但其最大的缺点是储能密度较小,这就使得储能装置的体积往往过大。

潜热储热又称为相变储热,是指物质由固到液、液到气或由固到气时吸收相变热,逆反应时释放相变热。理想的相变材料应具有下列性质:相变温度适宜、相变潜热高、相变可逆、可重复循环多次不发生变质、液相和固相导热系数均较高、比热容大、密度大、相变时体积变化小、蒸汽压低、无毒、无腐蚀性、无过冷现象、价格低廉。按化学组成分为有机物类和无机物类。无机物类储热密度大、腐蚀性小、成本低,是目前固-液存储主要的研究方向,广泛用于废热、余热回收和太阳能相变储能。(www.daowen.com)

化学储热是利用蓄能材料相接触时发生可逆化学反应来存储、释放热能,正反应吸热储热,逆反应释放热。其关键是选择好合适的储热材料和相应的热化学反应。其特点是:可逆性好、正逆反应转变的速率快、储热密度比显热储热和潜热储热大、可存储高温热能、无绝热保温热量不散失、长时间储热等。但其传热机理和系统较为复杂,价格也高,目前仍处在实验室研究阶段,应用较少。

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