太阳能热利用中的蓄热问题
集热蓄热墙式太阳房原理
集热蓄热墙式太阳房原理
集热蓄热墙式太阳房是一种利用太阳能进行集热和蓄热的建筑结构。
它的原理如下:
1. 外墙集热:墙面使用高吸热率的材料,如黑色瓦片、黑色玻璃等,吸收太阳辐射能,并将其转化为热能。
2. 空气循环:在墙体内部设置空气通道,使室内空气通过墙面进行循环。
当太阳辐射照射在集热墙面上产生热量时,墙面上的空气受热膨胀,从上方的入口进入墙体,然后逐渐下降到底部的出口,形成一个循环。
3. 蓄热材料:墙体内部通道中填充有蓄热材料,如水、石墨砖、沙子等。
当太阳辐射照射的能量被墙面吸收后,墙内的蓄热材料可以吸收和储存这些热能,在夜间或无太阳辐射时释放热能,使室内保持温暖。
通过集热蓄热墙式太阳房的原理,可以在冬季利用太阳能进行室内供暖,减少能源消耗;在夏季则可以避免过热,提供舒适的室内环境。
此外,集热蓄热墙式太阳房还能减少室内外温度的波动,提高建筑的能量利用效率。
太阳能相变蓄热与地源热泵复合系统运行特性及耦合调控优化研究
太阳能相变蓄热与地源热泵复合系统运行特性及耦合调控优化研究太阳能、相变蓄热和地源热泵是目前应用较广泛的可再生能源技术。
它们具有各自的优点和特点,可以相互补充,提高系统能效,减少能源消耗和环境污染。
本文将探讨太阳能、相变蓄热和地源热泵复合系统的运行特性和耦合调控优化。
首先,太阳能是一种取之不尽的清洁能源,可以转化为热能或电能供应给我们的生活和生产。
在太阳能热利用系统中,太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,并通过传热介质传递给相变蓄热装置。
相变蓄热装置利用相变材料的特性,将热能转化为潜热储存起来,以备后续供热。
这样可以充分利用太阳能资源,并且在夜间或阴雨天等太阳能能量供应不足的情况下提供热量。
其次,地源热泵是一种利用地下能源的高效供暖和制冷设备。
地下温度相对较稳定,地源热泵通过地下热交换器中的工质与地下热源进行热交换,实现供热和制冷的目的。
在地源热泵系统中,热泵将地下能源转化为高温热能,并通过传热介质传递给供热系统。
太阳能、相变蓄热和地源热泵可以组合成复合系统,互补利用各自的优点,提高系统的能效。
在复合系统中,太阳能和地源热泵可以同时供热,实现互补供热的效果。
当太阳能供热不足时,可以通过地源热泵提供热能;当地源热泵供热不足时,可以通过太阳能补充热能。
通过合理调控和优化系统的运行,可以实现能耗的最小化和能源的最大化利用。
耦合调控优化是太阳能、相变蓄热和地源热泵复合系统的关键技术之一、通过建立系统的动态模型,可以预测系统的运行状态和性能。
基于动态模型,可以进行系统运行的优化调控。
例如,可以根据天气预报和用户需求,合理安排太阳能和地源能的利用比例,以最大化系统的能效。
此外,还可以通过优化传热介质流量和温度等参数,改善系统性能。
通过耦合调控优化,可以实现太阳能、相变蓄热和地源热泵的最佳组合和协同工作,提高整个系统的能效,减少能源消耗和环境污染。
综上所述,太阳能、相变蓄热和地源热泵复合系统具有很大的潜力和优势。
太阳能热发电高温蓄热技术
能量的释放是通过合成油逆循环流过蓄热罐至蒸汽
发生器来实现的。Solar 0ne蓄热系统具有两个特
点:(1)采用碎石和沙等价格低廉的填充材料代替
昂贵的合成油,降低蓄热系统成本;(2)与双罐式
蓄热系统相比,采用斜温层罐蓄热,省了一个罐的
费用。斜温层罐根据冷、热流体温度不同而密度不
同的原理在罐中建立温跃层,但由于流体的导热和
北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室 ■吴玉庭张丽娜马重芳
一前言
太阳能热发电技术是除风电以外最有经济竞争 力的可再生能源发电技术。太阳能集热器把收集到 的太阳辐射能发送至接收器产生热空气或热蒸汽, 用传统的电力循环来产生电能,具有技术成熟、发 电成本低和容易与化石燃料形成混合发电系统的优 点。太阳能高温蓄热技术是太阳能热发电的关键技
试验电站,如图2所示,SolarOne太阳能试验电站
采用间接式蓄热,系统装置为一圆形储热罐,称之
为斜温层罐,内装有6100t砂石和牌号为Caloria HT-
43的导热油。来自吸热器内的高温蒸汽加热罐内的
导热油,而导热油则在充满碎石和沙子的罐内循环,
利用冷、热流体温度的不同从而在罐中建立起温跃
层,冷流体在罐底部,热流体在罐顶部,蓄热系统
图3 so‰Two电站流程图
四、结论
太阳能高温热发电是除风能外最有前途的发电 方式。不管是槽式太阳能热发电还是塔式热发电, 蓄热都是一种重要的技术,它对于提高系统发电效 率、提高系统发电稳定性和可靠性具有重要意义。 其中,熔融盐传热蓄热是最有前途的一种太阳能高 温热发电的关键技术,已在太阳能2号和意大利 ENEA工程中得到成功应用。我国只对空间太阳能 热动力发电系统中的高温相变储热器有过试验研究, 熔融盐传热蓄热还未进行深入研究,缺乏经验。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析1. 引言1.1 背景介绍背景介绍部分主要从介绍太阳能供暖系统的工作原理和面临的挑战入手,引出相变蓄热材料的应用必要性。
还可以介绍目前太阳能供暖系统在能源利用效率和可持续发展方面的不足,说明相变蓄热材料在解决这些问题上的潜力。
通过背景介绍,读者可以充分了解到相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的重要性和发展价值。
1.2 研究意义相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用是当前太阳能领域的研究热点之一,其具有重要的研究意义。
太阳能供暖系统是一种清洁、环保的能源利用方式,能够有效减少对传统化石能源的依赖,降低能源消耗和排放的碳排放量,有助于缓解能源紧缺和环境污染问题。
而相变蓄热材料的应用能够进一步提升太阳能供暖系统的能效和稳定性,增强系统的可持续性和经济性。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用潜力和优势,从而提高太阳能供暖系统的能效和稳定性。
通过深入分析相变蓄热材料的特点和工作原理,我们旨在为工程师和研究人员提供更多关于如何选择和设计适用于太阳能供暖系统的相变蓄热材料的建议和指导。
我们也希望通过实际案例分析,揭示相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的实际应用效果和经济效益,为推广和应用这一新型材料提供参考和支持。
最终的研究目的是为了促进太阳能供暖系统的发展,推动可再生能源利用技术的进步,实现能源效率和环境可持续发展的目标。
2. 正文2.1 相变蓄热材料的特点相变蓄热材料是一种能够利用物质相变释放或吸收热量的材料,其主要特点包括高储热密度、储热效率高、可循环使用、长寿命等。
相变蓄热材料可以在相变时释放或吸收大量热量,使得系统在储存或释放热量时具有较高的能量密度,可以实现热能的高效转换和利用。
相变蓄热材料具有良好的循环稳定性,可以经过多次相变循环而不损耗性能,具有较长的使用寿命。
相变蓄热材料的储热温度范围广,可以根据需要选择不同相变温度的材料,适用于不同的太阳能供暖系统设计和运行要求。
相变蓄热的缺点-解释说明
相变蓄热的缺点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述相变蓄热技术是一种利用物质相变过程中释放或吸收的大量热量来实现能量储存和释放的方法。
这种技术已经在太阳能集热、建筑节能、新能源利用等领域得到了广泛应用。
然而,虽然相变蓄热技术具有很多优点,但是也存在一些缺点和局限性。
本文将着重探讨相变蓄热技术的缺点,以及对其应用的限制和挑战。
1.2 文章结构文章结构部分内容如下:文章结构部分将介绍本文的整体布局和组织结构。
首先,我们将简要介绍本文的大纲和目的,说明要讨论的内容和阐明的观点。
其次,我们将详细介绍相变蓄热技术的原理和应用,以及其在能源领域的重要性。
最后,我们将重点讨论相变蓄热技术存在的缺点,分析其影响和局限性。
通过全面讨论相变蓄热技术的优缺点,为读者提供全面的知识和视角,使其对这一技术有全面的了解。
1.3 目的目的部分的内容可以包括相变蓄热技术的研究意义、应用前景以及撰写这篇文章的目的和意义。
比如可以阐述相变蓄热技术在节能减排、可再生能源利用等方面的重要性,展望其在建筑、工业和生活中的广泛应用前景。
同时也可以说明本文旨在探讨相变蓄热技术的优缺点,以期帮助读者更好地了解该技术,并为相关领域的研究提供参考。
2.正文2.1 相变蓄热的原理相变蓄热是利用物质在相变过程中释放或吸收大量热量的特性来实现热能的储存和释放。
在相变蓄热过程中,物质从一个相态转变为另一个相态,如固体到液体或液体到气体,这些相变过程会伴随着吸收或释放大量的热量。
具体来说,当物质处于相变温度范围内,加热或冷却这种物质时,其温度将保持稳定直到相变过程结束。
这意味着在相变过程中,不需要额外的热量来改变温度,而只需提供或移除足够的热量以促使相变过程发生。
相变蓄热的原理可以通过熔化和凝固的过程来解释。
当物质从固体相转变为液体相(熔化)时,需要吸收大量热量。
而当物质从液体相转变为固体相(凝固)时,则会释放大量热量。
这种热量的吸收和释放特性使相变蓄热成为一种有效的热能存储方式。
热阻 和导热系数 蓄热系数-概述说明以及解释
热阻和导热系数蓄热系数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热阻、导热系数和蓄热系数是研究热传导性质的重要指标。
热阻是指材料对热传导的阻碍程度,表示了材料传热能力的强弱,通常用于评估绝缘材料与导热材料的性能差异。
导热系数则是指材料导热的能力,是一个描述材料导热性能的物理量。
蓄热系数则涉及到材料储存热能的能力。
这三个指标对于热工领域非常重要,对于材料的选择和应用具有重要的指导意义。
热阻是衡量材料传导热量的阻力。
在传热的过程中,材料会对热量的流动产生一定的阻碍作用,热量在材料中传递的速度将会减慢。
热阻的大小取决于材料的导热性能和几何形状,其中导热性能是热传导过程中最重要的因素之一。
导热系数是一个描述材料导热性能的物理量,它衡量了材料单位面积上单位温度梯度下的传热速率。
导热系数越大,表示材料的导热性能越好,热量在材料中的传递速度也越快。
导热系数与材料的物理性质、结构以及温度有关。
在实际应用中,我们常会根据导热系数的大小选择合适的材料,以便实现高效的热传导。
蓄热系数是描述材料储存热能能力的指标。
材料的蓄热系数越高,说明其具有更好的储热性能,即能在短时间内吸收更多的热量,并能在需要时释放出来。
蓄热系数与材料的热容量和密度相关,可以用来评估材料在太阳能利用、热储能等方面的应用潜力。
综上所述,热阻、导热系数和蓄热系数是研究热传导性质的重要参数。
它们在材料选择和应用领域具有重要的作用,能够指导我们选择合适的材料以实现高效的热传导和储热。
在接下来的文章中,我们将分别介绍热阻、导热系数和蓄热系数的概念、测量方法和应用领域,以期对这些热传导性质有更深入的了解。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式来编写:文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织和脉络,方便读者了解文章的逻辑和章节安排。
本文分为引言、正文和结论三个主要部分。
首先,引言部分将为读者提供一个总体概述,介绍本文将要讨论的主要内容。
其次,引言部分还会详细说明文章的结构,以帮助读者更好地理解整篇文章。
蓄热器的工作原理
蓄热器的工作原理引言概述:蓄热器是一种能够储存热能并在需要时释放热能的设备,广泛应用于太阳能热水器、地源热泵等领域。
蓄热器的工作原理是通过储存热能来平衡系统的热量供应和需求,提高能源利用效率。
一、蓄热器的基本结构1.1 蓄热体:蓄热器内部的主要组成部份,通常采用高热容量的材料如水、石墨等。
1.2 绝热层:用于减少蓄热器内部热量损失,提高热能储存效率。
1.3 热交换器:用于在热能储存和释放过程中与外部环境进行热量交换。
二、蓄热器的热能储存过程2.1 吸热过程:当外部环境热量充足时,蓄热体吸收热量并储存。
2.2 热量转移过程:热量通过热交换器传递到蓄热体中,使其温度升高。
2.3 热量储存过程:蓄热体吸收的热量转化为内部能量,储存于蓄热器中。
三、蓄热器的热能释放过程3.1 热量传递过程:当需要热能时,蓄热体释放储存的热量。
3.2 热量转移过程:释放的热量通过热交换器传递到外部环境中。
3.3 热能利用过程:释放的热能被用于供暖、热水等用途,提高系统的能源利用效率。
四、蓄热器的优点4.1 节约能源:蓄热器能够储存多余热能,避免能源浪费。
4.2 平衡供需:蓄热器能够平衡系统热量供应和需求,提高系统稳定性。
4.3 增加热效率:蓄热器能够提高能源利用效率,降低能源消耗成本。
五、蓄热器的应用领域5.1 太阳能热水器:蓄热器能够储存白日太阳能采集的热量,晚上供暖使用。
5.2 地源热泵:蓄热器能够储存地热能量,提高地源热泵系统的效率。
5.3 工业生产:蓄热器能够储存工业生产过程中产生的余热,减少能源浪费。
总结:蓄热器通过储存热能来平衡系统的热量供应和需求,提高能源利用效率。
其基本结构包括蓄热体、绝热层和热交换器,工作原理主要包括热能储存和释放过程。
蓄热器的优点在于节约能源、平衡供需、增加热效率,应用领域广泛,对提高能源利用效率具有重要意义。
太阳能供暖集蓄热系统容量简化配比设计计算方法
太阳能供暖集蓄热系统容量简化配比设计计算方法太阳能供暖集蓄热系统容量简化配比设计计算方法引言:随着能源供给的日益紧张和环境问题的日益突出,太阳能供暖作为一种可再生、清洁的能源形式逐渐得到广泛关注和应用。
太阳能供暖集蓄热系统是太阳能供暖的核心部分,其设计合理与否直接影响系统的供暖效果和运行效率。
本文将介绍一种简化的太阳能供暖集蓄热系统容量配比设计计算方法,以便更好地进行实际工程设计和应用。
1. 系统容量计算原理太阳能供暖集蓄热系统容量计算的主要依据是供暖所需的能量总量。
能量总量是由室内散失的热量和冷热源之间传递的热量之和。
室内散失的热量可通过建筑物热负荷计算软件来求取,而冷热源之间传递的热量则取决于太阳能集热面积和系统的运行效率。
2. 系统集热面积计算太阳能集热面积是冷热源之间传递热量的关键因素。
根据实际工程情况,我们可以使用简化的计算方法来估算集热面积。
首先,我们需要确定所需的年热量供给量Q。
然后,根据当地的太阳辐射状况和集热器的平均热效率,我们可以得到单位面积的集热量Qc。
最后,通过以下公式计算集热面积A:A = Q / (Qc × Fc)其中,Fc为集热器的形状系数,反映了集热面积的分布情况和热量传递的均匀性。
3. 系统容量配比设计根据实际工程的要求和太阳能集热器的性能参数,我们可以确定集热系统的容量配比。
一般而言,太阳能供暖集蓄热系统包括太阳能集热器和水贮存器两部分。
根据热负荷和集热面积的关系,我们可以得到以下公式计算水贮存器的容量V:V = Q / (ρ × ΔT × h)其中,ρ为水的密度,ΔT为水的温度差值,h为水的比热容。
同时,根据太阳能集热器的面积和水贮存器的容量,我们可以得到集热器和贮存器之间的配比系数K:K = A / V根据实际工程经验,我们可以根据不同的应用场景和系统运行要求确定合适的配比系数,进而计算出集热器和贮存器的容量。
4. 实例分析为了验证该简化配比设计计算方法的可行性和准确性,我们以某户型的太阳能供暖工程为例进行分析。
蓄热技术应用场景
蓄热技术应用场景
蓄热技术是一种可以将热能储存起来,随后释放出来供给其他需求的技术。
它可以应用于多个领域,下面是一些常见的蓄热技术应用场景:
1. 建筑暖通系统:蓄热技术可用于建筑暖通系统中,通过储存太阳能或者其他热源的热能,然后在需要供暖或者制冷的时候释放出来,达到节能效果。
2. 工业生产过程:在一些需要大量热能的工业生产过程中,蓄热技术可以帮助储存相对廉价的热能来供给高温的生产需求,提高热能利用效率。
3. 冷热储能系统:蓄热技术可以用于冷热储能系统中,通过储存热能和制冷能量,实现在高温和低温之间的能量转换,使得能源利用更加灵活高效。
4. 电力储能系统:蓄热技术也可以应用于电力储能系统中,例如利用电力将热能储存在熔盐中,随后利用热能再次发电。
这种方式可以解决可再生能源发电的间歇性问题。
5. 交通运输领域:蓄热技术可以应用于交通运输领域,例如储存汽车排放的废热能,再利用该热能来驱动汽车,提高汽车能源利用效率。
总之,蓄热技术的应用场景非常广泛,可以帮助各个领域实现能源的高效利用,提高能源利用效率,降低能源消耗。
蓄热球工作原理
蓄热球工作原理
蓄热球是一种能够在寒冷季节保持室内温暖的装置。
它的工作原理是利用球体内部的蓄热材料吸收和储存热能,然后在需要时释放热能,使室内保持温暖。
蓄热球的外部是一个球形的容器,通常由金属材料制成。
球体内部则填充有一种具有较高热容量的物质,如蓄热水或蓄热材料。
这种蓄热材料可以是化学物质、岩石、混凝土等,它们能够在短时间内吸收和储存大量的热能。
蓄热球利用室内外温度差异来实现热能的吸收和释放。
在白天,当太阳光照射到蓄热球上时,球体外部的金属材料会吸收太阳能,然后将热能传导到球体内部的蓄热材料中。
蓄热材料会吸收并储存这些热能,使球体内部温暖起来。
当夜晚或室内温度下降时,蓄热球会释放储存的热能。
蓄热材料会通过传导、辐射和对流的方式将热能传递到室内空气中,使室内保持温暖。
这样,就避免了室内温度过低的问题,提供了一个舒适的室内环境。
蓄热球的工作原理与蓄热墙、蓄热地板等类似,都是利用材料的热容量来吸收和释放热能。
不同的是,蓄热球具有球形的外观,可以更均匀地分布热能,提供更加舒适的室内环境。
在使用蓄热球时,需要注意一些问题。
首先,选择合适的蓄热材料非常重要,它应具有较高的热容量和热传导性能。
其次,蓄热球的设计应考虑室内外温度变化的特点,以保证热能的吸收和释放效果。
此外,蓄热球的安装位置和数量也需要根据实际情况进行合理安排。
蓄热球是一种利用蓄热材料吸收和储存热能的装置,通过吸收太阳能并在需要时释放热能,以保持室内温暖。
它的工作原理简单而有效,可以为人们提供一个舒适的室内环境。
随着节能环保意识的提高,蓄热球将有着广阔的应用前景。
蓄热器的工作原理
蓄热器的工作原理蓄热器是一种常用于热能储存和释放的装置,它能够在低峰时段储存热能,并在高峰时段释放热能,以实现能源的高效利用。
蓄热器的工作原理基于物质的热容性和相变特性。
一、热容性原理蓄热器利用物质的热容性原理,通过加热物质使其温度升高,从而储存热能。
当需要释放热能时,蓄热器中的物质会通过传导、对流或辐射的方式将热能传递给外部环境。
常见的蓄热器材料包括水、岩石、混凝土等,它们具有较高的热容量,可以在短时间内吸收大量热能。
在低峰时段,蓄热器通过外部热源(如太阳能、电热器等)加热,将热能储存起来。
当需要热能时,蓄热器中的物质会释放储存的热能,为供热系统提供热量。
二、相变特性原理除了热容性原理,蓄热器还可以利用物质的相变特性来储存和释放热能。
相变是物质在温度或压力变化下发生的物态转变,常见的相变包括固态到液态的熔化和液态到气态的蒸发。
蓄热器中常用的相变材料包括蓄热蜡、蓄热盐等。
这些材料在特定温度范围内会发生相变,吸收或释放大量热能。
在储热过程中,相变材料从固态转变为液态或气态,吸收外部热能;在释热过程中,相变材料从液态或气态转变为固态,释放储存的热能。
蓄热器的设计和运行需要考虑以下几个方面:1. 选择合适的蓄热材料:根据具体需求和工作温度范围选择合适的蓄热材料,如水、岩石、混凝土、蓄热蜡等。
2. 设计合理的蓄热系统:蓄热器通常由蓄热材料、传热介质、外壳等组成,需要合理设计传热面积、传热方式和传热效率,以确保高效的热能储存和释放。
3. 控制热能输入和输出:通过控制外部热源的加热功率和热能的释放方式,实现蓄热器的热能储存和释放的平衡,以满足实际需求。
4. 蓄热器的维护和管理:定期检查和维护蓄热器的运行状态,保证其正常工作和长寿命。
蓄热器的工作原理可以应用于多个领域,如太阳能热水系统、工业生产过程中的热能储存、供热系统中的峰谷调峰等。
通过合理设计和运行蓄热器,可以实现能源的高效利用,减少能源消耗,降低能源成本,对环境保护和可持续发展具有积极意义。
蓄热器的工作原理
蓄热器的工作原理蓄热器是一种用于储存和释放热能的装置,其工作原理基于热传导和物质相变的原理。
蓄热器通常由一个热媒体(如水、油或者盐)和一个热交换器组成。
工作原理如下:1. 储热阶段:在储热阶段,蓄热器通过外部热源(如太阳能、燃煤锅炉或者电加热器)将热能传递给热媒体。
热媒体味吸收热能,并将其储存在其内部。
2. 热传导:一旦热能被储存起来,蓄热器的热交换器会将热能传导到需要加热的区域。
这个过程通过将热媒体中的热能传递给空气、水或者其他流体来实现。
3. 热媒体的相变:蓄热器中常用的热媒体是盐水溶液。
当热媒体从储热器中释放热能时,盐水溶液会发生相变,从液态转变为固态。
这个相变过程会释放大量的热能。
4. 热能释放:在需要加热的区域,蓄热器会释放储存的热能。
热媒体中的热能会通过热交换器传递给空气、水或者其他流体,从而加热该区域。
蓄热器的工作原理可以通过以下示例更加具体地说明:假设有一个用于供暖的蓄热器系统,其中包括一个热交换器和一个盐水溶液作为热媒体。
1. 储热阶段:当太阳能集热器采集到阳光时,它会将热能传递给蓄热器中的盐水溶液。
盐水溶液会吸收热能,并将其储存在其中。
2. 热传导:当室内需要加热时,蓄热器中的热交换器会将储存的热能传导给空气或者水。
热交换器中的管道会让盐水溶液通过,从而将热能传递给空气或者水。
3. 热媒体的相变:当盐水溶液释放热能时,盐水溶液中的盐会发生相变,从液态转变为固态。
这个相变过程会释放大量的热能,并将其传递给空气或者水。
4. 热能释放:蓄热器通过热交换器将储存的热能释放到室内空气或者水中。
这样,室内空气或者水的温度就会升高,从而实现供暖的效果。
总结:蓄热器的工作原理基于热传导和物质相变的原理。
通过储存和释放热能,蓄热器可以实现供暖、热水等应用。
在储热阶段,蓄热器通过外部热源将热能传递给热媒体;在热传导阶段,热媒体中的热能通过热交换器传递给空气或者水;在热媒体的相变阶段,热媒体中的相变释放大量的热能;在热能释放阶段,蓄热器通过热交换器将储存的热能释放给需要加热的区域。
太阳能蓄热技术
3.太阳能地下热储存的基本原则
①尽量采用较低的储存温度
储存温度越低,集热器的工作温度就越低,集热效率 就越高;另一方面,储存温度越低,水窖向外散失的热量 越少,总的系统效率就越高。
② 尽量采用大容量的储热系统
容量大必然储存热量大。采用大容量储热可以适当降 低储热温度 ,可提高集热器效率,降低热损失。除热系 统的容量越大,单位热容量个平均外周面积就越小,单位 热容量的热损失就越小。
用地下水窖储存太阳能,可以用来提供生活热水 和冬季供暖。 德国汉堡生态村的联排住宅屋面上全部安装了太 阳能集热板,用来加热循环水。水加热后被贮存 到一个4500平方米的地下保温水池里,贮存 的热水可供住在这里的100多户居民的生活热 水和采暖。这个太阳能集热装置及地下保温水池 为生态村居民提供了50%以上的热能,仅此一 项每年可节电8000kwh,可少排放158 吨二氧化碳。
三、太阳能供暖系统用蓄热技术
太阳能供暖系统 简介 太阳能供暖常用 蓄热方式 太阳能地下热储 存的基本原则
1.何谓太阳能供暖系统?
太阳能供暖系统是以太阳 能作为能源,完全替代或 部分替代以煤、石油、天 然气、电力等作为能源的 锅炉。太阳能集热器获取 太阳辐射能而转化的热量, 通过散热系统送至室内进 行采暖,过剩热量储存在 储热水箱中内;当太阳能 集热器收集的热量小于供 暖负荷时,由储存的热量 来补充;若储存的热量不 足时,由备用的辅助热源 提供。
太阳能蓄热技术
主要内容
1.能量存储概述 2.太阳能蓄热技术 3.太阳能供暖用储热技术
一、能量存储概述
• • • • • • • 蓄电池 抽水储能 飞轮储能 超导线圈储能 化学储能 相变储热 显热储存
1.蓄电池
浅谈太阳能热发电系统的储热介质应用现况
浅谈太阳能热发电系统的储热介质应用现况本文综述了太阳能发电中储热介质的分类及优缺点,最后对储热介质的发展进行了展望。
标签:太阳能发电;传热蓄热介质;熔盐一、前言集中太阳能(CSP)热发电是一种新兴的可持续发电技术。
阳光集中加热传热流体(HTF),然后泵送到热交换器产生蒸汽驱动汽轮机发电。
HTF是CSP系统整体性能和效率最重要的组件之一。
因此,研究太阳能高温传蓄热介质是开发利用太阳能的必然趋势。
二、储热介质的分类及特性选择合适的储热介质不仅可以提高太阳能发电系统的转化效率,还可以降低整个发电系统的安全系数。
目前的太阳能的储热介质主要有水/水蒸气、导热油、液态金属、熔盐,其特性如下。
(一)水和水蒸气水和水蒸气是一种廉价、使用方便的传热介质。
太阳能发电系统直接加热水产生过热蒸汽,然后驱动蒸汽轮机发电,从而省去中间的换热步骤。
但是使用水/蒸汽作为传热介质的最大问题是水的沸点及最大工作温度比较低。
太阳能发电系统的工作温度越高,水蒸气的压力就越大,增加管道厚度才能解决上述问题。
但是增加管壁厚度会导致输送管路变长,即增加了成本,同时降低了传热效率。
另外,它的温度只能达到300℃左右从而大幅度降低了太阳能发电系统的发电效率。
(二)导热油导热油可作为传热和蓄热介质,是早期小容量槽式热发电站储热系统的主要传储热介质。
导热油的稳定性比较好,在常压下,具有较高温度上限,降低了高温加热系统的操作压力、提高设备与系统的可靠性;具有较低的凝固点,可以在更宽的温度范围内满足工艺需求。
但是在400℃以上不适合使用导热油,因为300℃以上就开始出现积碳现象,需定期更换,否侧会出现阻塞管道。
另外高温下导热油的空气氧化性很强,在事故发生时容易引起火灾,极易出现导热油的泄漏而污染环境的现象。
最主要的问题是导热油被加热后容易变质,由于传储热介质需要循环利用,所以导热油并是太阳能热发电系统中储热介质的理想选择。
(三)液态金属液态金属是高温传热蓄热较为理想的介质。
关于太阳能光热发电熔融盐储热技术的分析
关于太阳能光热发电熔融盐储热技术的分析选题说明目前来看,作为集中发电用途,光热发电较光伏发电有着成本低、工作稳定、电网设施要求低的优势。
同时,光热发电有槽式聚光、塔式聚光和太阳池等多种形式,各地可以因地制宜,减少工程成本。
因此,目前规模太阳能发电绝大多数都是光热发电形式。
作为新能源,太阳能也有着发电功率易受外界条件影响、发电品质差的缺点。
为了较少电网功率波动,提高新能源竞争力,对大规模储能技术进行探索是非常必要的。
所以本文在这里以光热发电技术为对象分析熔融盐储能技术的优势与不足。
一、两种主要光热发电技术工作原理简介槽式太阳能热发电如图1槽式热发电利用反光镜将太阳光光线聚焦到集热管中,加热管中的盐,一般是硝酸钾、硝酸钠,也有使用导热油传导热的。
反光镜开口可达4米,而集热管直接只有几厘米,所以集热管内温度可以接近400摄氏度,是比较优质的发电热源。
经过熔融盐泵的泵送,高温熔融盐汇集在热盐储存罐中,再输入正起蒸汽发生装置(未画出)产生高温蒸汽,蒸汽推动透平旋转做功后降温后再次循环到蒸汽发生器。
而冷盐则储存的冷盐储存罐中,之后由泵泵送回集热管中加热。
图1 槽式太阳能热发电示意图图2 塔式太阳能热发电示意图塔式太阳能热发电如图2,塔式热发电也是利用反光镜聚集光线产生高温,只是其采用平面镜阵列远距离点聚光方式,聚光效率要低于近距离线聚光;但这种方式产生的温度较高(500摄氏度以上),作为发电热源更为优质,同时也有利于后面要提到的热蓄电。
其发电原理也与槽式相同,通过泵送熔融盐在热盐储存罐、冷盐储存罐以及聚光加热装置中循环,并在换热器中将热量传递给水,水蒸气推动透平发电,也构成一个封闭回路。
槽式热发电不需要高大的塔结构,聚光效率也更高;而塔式热发电无需复杂的管网结构,热量损失较低。
关于三种主要的光热发电数据摘自文献1,如表1。
表1 三种太阳能热发电发电参数上述两种光热发电占了规模太阳能发电量的绝大多数,尤其是槽式热发电,目前其发电成本已经下降至可商业开发的价格,发展前景广阔。
供热蓄热方案
供热蓄热方案随着气候变化和环境保护意识的增强,人们对于供热系统的要求也越来越高。
而供热蓄热方案作为一种高效节能的技术方案,逐渐受到人们的关注和认可。
本文将介绍供热蓄热方案的原理、应用和优势。
一、供热蓄热方案的原理供热蓄热方案是通过储存热能,利用储能系统在能源供应高峰时释放热能,以满足用户对热能的需求。
其核心原理是在低能耗时段将热能储存在储能系统中,然后在高能耗时段释放热能供应给用户。
这样可以避免能源供应过剩或不足的问题,提高能源利用效率。
二、供热蓄热方案的应用供热蓄热方案主要应用于城市集中供热系统和工业生产过程中的热能储存。
在城市集中供热系统中,通过储存夏季低峰时段的余热或廉价电能,然后在冬季高峰时段释放热能,以满足居民和企业的供热需求。
在工业生产过程中,供热蓄热方案可以用于储存高温工艺产生的余热,然后在生产需要时释放热能,提高能源利用效率。
三、供热蓄热方案的优势1. 提高能源利用效率:供热蓄热方案可以将低能耗时段的热能储存起来,在高能耗时段释放,有效平衡供需关系,提高能源利用效率。
2. 节约能源成本:通过储存廉价的余热或电能,供热蓄热方案可以降低能源采购成本,减少用户的供热费用。
3. 减少环境污染:供热蓄热方案可以减少能源的消耗,降低二氧化碳等温室气体的排放,对环境保护具有积极的意义。
4. 提高供热质量:通过供热蓄热方案,可以在高峰时段提供稳定、高质量的供热服务,满足用户的需求。
5. 促进可再生能源利用:供热蓄热方案可以与可再生能源相结合,如太阳能、风能等,提高可再生能源的利用效率,推动可持续发展。
四、供热蓄热方案的发展趋势随着能源问题的日益突出和环保意识的不断加强,供热蓄热方案将逐渐成为未来供热领域的重要技术。
未来的供热蓄热方案将更加注重系统的智能化、自动化和可靠性,提高系统的运行效率和稳定性。
同时,供热蓄热方案将积极推动可再生能源的利用,减少对传统能源的依赖。
供热蓄热方案作为一种高效节能的技术方案,具有重要的应用前景和推广价值。
太阳能利用中的蓄热技术
太阳能利用中的蓄热技术
太阳能蓄热技术是指将太阳能热量在阳光充足时储存下来,以便在夜晚或阴雨天使用。
通常,太阳能蓄热技术在太阳能热水系统和太阳能空调系统中得到应用。
太阳能热水系统中的蓄热技术,包括:
1. 直接蓄热系统:利用水箱将太阳能吸收板吸收的热量储存起来,供热水使用。
2. 间接蓄热系统:利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,然后将热能传递到热媒(如水或抗冻液)中,再利用换热器将热能传递给热水。
太阳能空调系统中的蓄热技术,包括:
1. 直接蓄热系统:利用储存热量的负荷储罐,将太阳能吸收板吸收的热量储存起来,以供空调系统在需要时使用。
2. 间接蓄热系统:利用储存热量的负荷储罐,将太阳能集热器吸收的热量转化为热能,然后储存到负荷储罐中,在需要时,将热能传输给空调系统使用。
太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究
太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究摘要:随着能源紧缺和环境污染等问题日益突出,可再生能源成为解决能源问题的重要选择。
太阳能作为一种广泛可利用的可再生能源之一,其应用在供暖系统中具有巨大的潜力。
本文重点研究了太阳能相变蓄热供暖系统的理论基础和实验研究,通过实验验证了太阳能相变蓄热供暖系统的可行性和效果。
1. 引言能源紧缺和环境污染已经成为全球面临的重大问题之一。
传统的供暖方式主要依赖于化石燃料,对能源消耗和环境产生了巨大压力。
因此,研究开发新型供暖系统具有重要意义。
太阳能作为广泛可利用的可再生能源之一,其应用在供暖系统中具有巨大的潜力。
太阳能相变蓄热供暖系统作为太阳能供暖的一种新型方式,通过利用相变材料的瞬时相变吸收和释放热量,可以有效地提高供暖系统的能源利用效率。
因此,研究太阳能相变蓄热供暖系统的理论和实验研究具有重要意义。
2. 太阳能相变蓄热供暖系统的理论基础太阳能相变蓄热供暖系统是基于相变储能原理的供暖系统,其核心是相变材料的应用。
相变材料具有在温度变化时发生相变的特性,即固体与液体之间的相变。
当太阳能辐射照射到相变材料上时,相变材料会吸收热量并发生相变,从而储存热能。
当室温降低时,相变材料会释放热能,实现供暖效果。
考虑到相变材料的选取和系统的设计,在太阳能相变蓄热供暖系统中,太阳能收集器、相变材料储热器、热交换器等是系统的关键组成部分。
理论基础的研究是太阳能相变蓄热供暖系统实验的基础,其为实验结果的解释和验证提供了理论依据。
3. 太阳能相变蓄热供暖系统的实验研究本研究基于理论基础的研究,设计了一套太阳能相变蓄热供暖系统的试验装置,并进行了实验研究。
该试验装置包括太阳能收集器、相变材料储热器和热交换器等组成部分。
实验过程中,通过控制太阳能收集器的角度和方向来最大程度地接收太阳辐射能,使得相变材料能够吸收更多的热能。
实验结果表明,太阳能相变蓄热供暖系统在不同气候条件下都能较好地满足供暖需求,并达到较高的能源利用效率。
蓄热式原理
蓄热式原理蓄热式原理是一种利用物质的热容量来储存和释放热量的原理。
在实际应用中,蓄热式原理被广泛应用于建筑节能、太阳能利用、工业生产等领域。
本文将介绍蓄热式原理的基本概念、工作原理以及应用领域。
蓄热式原理的基本概念是利用物质的热容量,将热量储存在物质中,然后在需要时释放热量。
这种原理可以通过多种方式实现,例如利用水、石墨、盐等物质的热容量来储存热量。
在储热过程中,物质吸收热量导致温度升高,而在释放热量时,物质释放储存的热量导致温度降低。
蓄热式原理的工作原理可以简单概括为储热和释热两个过程。
在储热过程中,热源向物质中传递热量,使物质的温度升高,从而储存热量。
而在释热过程中,储热体向外界释放热量,使物质的温度降低,从而释放储存的热量。
这种原理可以通过控制储热和释热的时间和方式来实现对热量的灵活利用。
蓄热式原理在建筑节能领域有着重要的应用。
例如,利用建筑物本身的墙体、地板等结构作为蓄热体,可以在白天吸收太阳能热量,然后在夜晚释放热量,从而实现建筑物的供暖和节能。
此外,蓄热式原理还可以应用于太阳能集热系统中,通过储存太阳能热量来实现持续供热和热水。
在工业生产领域,蓄热式原理也有着重要的应用价值。
例如,利用熔融盐作为蓄热体,可以在高峰时段储存电能,然后在低谷时段释放热量,从而实现电能的平滑利用。
此外,蓄热式原理还可以应用于工业炉窑中,通过储存高温热量来实现工业生产过程中的热能回收和利用。
总之,蓄热式原理作为一种利用物质的热容量来储存和释放热量的原理,在建筑节能、太阳能利用、工业生产等领域有着重要的应用价值。
通过合理利用蓄热式原理,可以实现能源的高效利用和节能减排,推动可持续发展。
希望本文对蓄热式原理有所了解,并能在实际应用中发挥作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
热设计与电磁兼容结构设计报告题目:太阳能热利用中的蓄热问题学院:机械电子工程学院学生:冯宇学号:授课老师:王皓太阳能热利用中的蓄热问题摘要:太阳能是理想的可再生能源,通过解决太阳能热利用中的蓄热问题可以大大提高太阳能的利用效率。
根据储热机制的不同,文章介绍了三种太阳能蓄热方式:显热蓄热、潜热蓄热和化学蓄热,并分析了常用蓄热介质的特性,提出了当前太阳能蓄热技术的发展趋势。
关键词:太阳能蓄热技术蓄热介质1 前言随着煤、石油、天然气等传统矿物燃料的大量开采利用,不仅造成了全球性环境污染和生态破坏,而且其对人类生存和发展构成的威胁。
为应对能源危机,世界各国正在积极开展水能、风能、生物质能、太阳能等新型清洁可再生能源的研究工作。
作为一种除风电以外最具竞争力的数量可观、无公害的可再生能源,太阳能日益受到人们的重视,也是21世纪后人类可期待的最有希望的能源。
太阳表面温度高达6000°C,每3天向地球辐射的能量就相当十地球所有矿物燃料能量的总和,其每秒钟辐射的能量相当于500万t煤。
我国地域辽阔,年日照时间大于2000小时的地区约占全国面积的2/3,处于利用太阳能较有利的区域内[1]。
但是太阳能是稀薄的能源,它的地球表面的能源密度极低。
并且太阳辐射热量有季节、昼夜的规律变化,同时还受阴晴云雨等随机因素的强烈影响,故太阳辐射热量具有很大不稳定性[2]。
要利用太阳能,必须要解决太阳能的间隙性和不可靠性问题。
而在太阳能利用系统中设置蓄热装置是解决上述问题的最有效的方法之一。
通过太阳能蓄热系统可以将太阳能多余的热量暂时储存起来,等到没有日照或阴雨天气时再将这部分热量释放出来,保证系统正常运行。
实践证明,蓄热装置对提高太阳能的利用效率具有特别重要的意义。
2 太阳能蓄热技术概述太阳能蓄热主要有两种方式:短期蓄热和长期蓄热。
短期蓄热是太阳能蓄热中一种简单常见的形式,它的充、放热循环周期比较短,最短可以24小时作为一个循环周期。
一般来说,短期蓄热的蓄热容积较小。
比如,现在逐渐步入居民家庭的太阳能热水器,其中的热水箱就属十短期蓄热技术的应用[3]。
与短期蓄热相对应,长期蓄热的蓄热容积比较大,充、放热循环周期比较长,一般为一年,这种蓄热方式又称季节性蓄热。
季节性蓄热的装置可置于地面以上,常见的有刚质蓄热水塔,但是这种装置的投资相当高,对蓄热容积有一定的限制,对绝缘性要求较高。
从长期运行的经济性来看,置于地下的蓄热装置更为有效。
由于地下土壤和岩石的热传导系数比较低,其本身具有储热性能,同时又不影响建筑美观,从使在地面以下一定容积内进行蓄热成为可能。
然而蓄热损失却因为蓄热容积的不同相差很大。
实验表明:在一定的温度下,一个边长为3m的立方形地下蓄热装置,在几天之后,其蓄热量的50%将损失掉。
而相应的边长为100m 的地下蓄热装置,在六个月后,其热损失只有10%。
因此,蓄热容积应该尽可能的大,以提高蓄热效率。
所以,季节性蓄热主要用于与集中供热系统联合运行的大型蓄热。
热损失不仅与热装置的尺寸和形状有关,而且和蓄热温度、土壤的绝缘性能以及蓄热装置的位置有关[7]。
3 太阳能蓄热技术分类3.1按蓄热温度分类低温蓄热的温度一般低于60°C,其主要优点是:(1)可以采用结构简单的低温平板型集热器,常用敞开式集热器,并常与建筑物做成一体;(2)这种情况下低温平板型集热器效率较高,因为是从低的给水温度开始加热,所以虽是简易的集热器,甚至在日照比较短的时候,也能高效地集热;(3)集热器成本低是它的最大优点。
由于蓄热温度低,不能直接用于供热,从而需在用户和蓄热装置之间加热泵装置以提高温度。
高温蓄热的蓄热温度一般高于60°C,可直接用于供热,其需要高效太阳能集热器。
一种高温蓄热系统,其中不附加热泵装置,这种蓄热装置的容积一般应较大。
另一种高温蓄热系统,其中附加热泵装置,当蓄热温度较高时,直接供热:当运行一段时间后,温度降低,则改为和热泵联合运行。
3.2按蓄热方式分类3.2.1显热蓄热对蓄热介质加热而使它的温度升高,增加蓄热介质的内能,从而将热量储存起来。
这种利用物质因温度变化而储存显热的方式是最简单、最经济的蓄热方法。
其工作原理也很简单。
为使蓄热设备具有较高的容积蓄热能力(蓄热介质每单位容积所能储存的热量),要求蓄热介质有高的密度和比热容。
目前使用最多的蓄热介质是水和石块(一般用鹅卵石)。
水的比热容大约为石块的4.8倍,而石块的密度只比水大2.5~3.5倍。
当然,在选择蓄热介质时必须综合考虑密度、黏度、腐蚀性、热稳定性和经济性等一系列问题。
3.2.2潜热蓄热潜热蓄热是伴随物质的相变过程来进行的,物质由固态转化为液态,由液态转化为气态,或自固态直接转化为气态,都将吸收相变热,进行逆过程时将释放相变热,这是潜热蓄热的基本原理。
潜热蓄热的特点是必须将换热器和蓄热设备结合到一起,否则当蓄热介质变为固体时无法用泵输送。
和显热蓄热相比,其最大的优点在于,蓄热密度约比显热高一个数量级,容积蓄热能力大,因此在储存等量的热量时,所需要的设备容积要小得多。
而且物质的相变过程在一定温度下进行,这使得相变蓄热设备能够保持基本恒定的热力效率和供热能力。
但这类蓄热介质大多具有热扩散系数小、放热和蓄热速度低、不能连续溶解、经不起反复循环使用、易老化等缺点。
3.2.3化学蓄热化学蓄热是利用可逆化学反应通过热能与化学能的转换来蓄热的,它在受热和受冷时可发生可逆反应,分别对外吸热或放热,这样就可以把热能储存起来。
其优点是储热密度高,利于能量的长期储存,具有较大的应用价值,但是这种材料的反应过程复杂,有一定的安全性要求,且存在投资较大、整体效率较低等问题,目前还没有得到实际应用。
4 蓄热常用介质及特性4.1 固体介质及特性太阳能发电站中的几种固体储热介质有:砂岩石+矿物油、加固混凝上、固体氯化钠、铸铁、铸钢、耐火硅砖和耐火镁砖等。
影响固体蓄热能力的主要参数是体积蓄热密度,体积蓄热密度越小,所使用的蓄热装置的体积就越小,初投资成本就越小。
另外还要求固体蓄热材料具有较高的导热率、价格便宜等特点。
表1列出了几种固体储热介质的特性[5]。
表1 固体储热介质主要特性4.2 液体介质及其特性由于热流体与冷流体之间由于密度的不同会产生自然热力分层现象,因此利用这一特性可以在蓄热时从储热容器上部的热流体取热,放热时则相反。
为了避免冷热流体的混合,可以采用一种分层设备来确保进入储热系统中的流体在一个与它温度相一致的水平层内。
表2为太阳能发电站中的液体介质[5]。
表2 液体储热介质主要特性以上液体介质中,化学合成油有毒性,而硅油的成本太高。
另外矿物油易燃,目_具有较高的蒸汽压力,而压力容器的造价则相对较高,此外对压力容器的控制难度亦增加。
亚硝酸盐具有潜在的腐蚀性,碳酸盐与液态钠的蓄热成本太高。
4.3 几种常用蓄热材料对比表3为几种常用蓄热材料对比[5]。
表3 几种常用蓄热材料对比对于储存一定量的热量,由表3中的体积蓄热密度和质量蓄热密度可以看出潜热蓄热相对于显热蓄热具有明显的优势。
显热蓄热装置的体积要比潜热蓄热大很多,但是显热蓄热最大的优点就是蓄热成本低,且蓄热材料如石块、混凝上等价格相对于PCMs便宜。
5 常用蓄热方式5.1 粘土蓄热粘土的热容量相对来说比较高约为1kwh/m3/°C,而其热传导系数比岩石低,因此较适合于蓄热。
但是,粘土蓄热会降低土壤的抗剪强度,从而可能产生地面下沉,并且蓄热温度一般要限制在20~40°C之间。
所以,粘土蓄热属于低温蓄热,需要热泵来提升温度。
粘土蓄热一般将U型管或软管埋人土壤中,深度约为20 ~ 30m,它们组成封闭的回路,中间流动着能量栽体。
在夏季,被太阳能集热器加热的热流体通过循环流动将地下的粘土加热,从而将热量储存在地下。
在冬季,流过热泵蒸发器端的冷流体,通过循环流动被粘土加热,从而将热量传给热泵[4]。
5.2 岩石中的井孔蓄热岩石中常见的片麻岩和花岗岩的热容量约为0.6kwh/m3/°C,由井孔的位置和深度所决定的井孔蓄热的容积和形状对热损失的影响很大,随着容积的增大热损失减小很多。
井孔蓄热一般在岩石中打数百个或更多个深度约为60~150m的井孔,井孔之间的距离约为4m,井孔的直径约为110~150mm。
5.3 充水的岩洞蓄热水的热容量约为 1.16kwh/m3/°C,热水可被储存在岩洞中,其温度可超过100°C。
岩洞蓄热的充放水温差可高至50°C,考虑热损失后,其储存能量密度约为50kwh/m3。
岩洞壁大约可为整个蓄热贡献10%的蓄热量。
充水的岩洞蓄热必须设置在尽可能深的地下,以便上面有足够厚的岩石覆盖,最好远低于地下水层,以平衡其内部的水压力。
在岩洞蓄热中要注意渗漏问题,因为热天和裸露的岩石之间有很大的接触面积。
这种蓄热方式也可以应用于废弃的矿井(坑)、天然的洞穴或防空洞中[4]。
5.4 储水层蓄热天然的地下储水层也可以用于季节性蓄热,将深井打人地下储水层,通过循环工质太阳能集热器和地下水之间进行热交换。
为了使热损失减少到合理的程度,这种蓄热方式的容积应尽可能的大,般要超过100万m3。
储水层蓄热的蓄热温度一般为20~30°C,若储水层足够的深,蓄热温度可达60~90°C。
6 太阳能蓄热技术发展趋势对于显热蓄热来说,在所有的储热材料中,混凝上单位储热量成本是最低的,是太阳能热发电蓄热系统的候选材料之一。
而对于潜热蓄热,主要研究水合盐、石蜡、脂肪酸、有机和无极共熔岩等相变材料。
由于化学蓄热反应剧烈、一次性投资大、技术复杂、整体效率低等原因使得化学蓄热的研究目前还处于试验阶段。
科学家们还曾提出显热与潜热联合的蓄热系统,该系统蓄热能力为200MWh,传热流体采用合成油,蓄热介质分别采用固体NaNO3,混凝上、NaOH/NaCl的混合物,集成了二种蓄热介质的优点,但是整个系统变得更加复杂,初投资也相应地更高。
综合来说,太阳能蓄热技术对于太阳光热发电系统电力的平稳输出具有十分重要的作用,而蓄热材料的选择直接影响着整个系统的初投资,因此如何提高导热率,降低蓄热成本,从而提高整个系统的效率是目前研究的主要方向[6]。
德国的混凝上蓄热目前已经在西班牙通过试验测试,通过改进混凝上的性能提高了导热率,下一步将扩大范围,朝着电站一体化的方向发展。
而潜热蓄热的发展也逐渐朝纳米级方向发展,比如利用纳米颗粒封装以形成核壳结构,并目_使用部分氧化来稳定微粒,从而提高导热率。
另一方而从传热流体(HTF)方而,采用增强热容的高级导热流体可以直接提高透平机的效率,从而减少蓄热成本。
7 结语蓄热技术可以保证不间断的利用太阳能,对太阳能的大规模利用有特别重要的意义。