相变储能材料在太阳能热水器中的应用及性能变化机理

相变储能材料在太阳能热水器中的应用及性
能变化机理
太阳能热水器是一种利用太阳能进行供暖和热水制备的设备，在节能环保方面
有着巨大的优势。

然而，由于太阳能热水器存在随日夜温差而波动的问题，传统的太阳能热水器需要配备大容量的水箱，不仅造价昂贵，而且占用空间大，影响美观。

为解决这一问题，近年来相变储能材料在太阳能热水器中的应用逐渐增多，这种材料可以有效地吸收白天的热量并在晚上徐徐释放，提高了太阳能热水器的热水供应能力，同时缩小了设备的体积。

相变储能材料指的是那些当温度达到一定点时，会发生物理状态改变的材料，
比如蜡状物、金属合金、硅胶等。

当相应的材料温度超过区间时，原状态会迅速改变，释放或吸收能量。

以蜡状材料为例，当白天的太阳辐射照射到相变储能材料上时，材料中的蜡状物质就开始融化，吸收白天太阳所释放的热能。

储存的热量在夜晚等温度降低时开始释放，再凝固成原本的蜡状物，同时释放出储存的热能。

这一过程被称作相变反应。

相变储能材料在太阳能热水器中的应用，其基本原理正是利用相变反应的特点，将相变材料储存热量，作为夜晚供应热水的热源。

具体来说，太阳能热水器通过可拆卸的相变储能模块收集太阳能并将其辐射能够转移至相变材料中。

在降温状态下，相变材料可以逐步地释放尽其储存在其中的热量，供应热水器的需要。

相变储能材料在太阳能热水器中的应用不仅解决了设备占用空间大的问题，同
时还可以大幅度缩小设备的容量。

例如，在传统太阳能热水器中，需要配备1-2平
的水箱供应大部景仓库的热水使用。

相比之下，太阳能热水器配备相变储能模块后可以达到相同供水能力，却只需要装配1/3到 1/2的水箱容积。

另外，相比较于传统储存热量的方式，相变储能材料具有更显著的吸热和放热
效果，热储存效果也更可靠。

当蓝天白云背景下的太阳照射到相变模块时，模块内
的相变材料便开始吸收日光能量，快速达到其熔化温度。

当晚上来临时，相变材料便逐步释放储存在其中的热能，这种缓慢的反应过程可以保证热源的持续供应，而不会因热损失而降低夜晚供热水的能力。

总之，相变储能材料的应用对太阳能热水器的发展起到了重要的推动作用。

与传统的热水器相比，其储存热能效果更加显著、释能效果更持续、占用空间更小、运转更加智能，大大提高其实用价值。

相信在未来的发展中，太阳能热水器配备相变储能模块的应用会逐步增多，成为其标准组成部分。