相变储能材料和相变储能技术
综合能源九大关键技术
综合能源九大关键技术前言:当信息技术革命与能源转型携手一次次打破传统能源服务的壁垒时,综合能源服务走进了大众视野,并逐渐成为了未来能源社会不可或缺的中坚力量。
综合能源服务产业链涉及内容十分广泛,从前期能源系统的设计与规划,到能源传输与转换过程中的智能调控与存储,再到需求侧的数字化管理与能效优化等等,将能源领域的各行各业进行了深度融合,并对经济,环保,就业等诸多方面益处良多。
这其中供给侧能源设备与技术的选择,不仅是综合能源服务的底层环节,更是复杂综合能源系统的基石。
本文将从综合能源服务的能源供给侧切入,为大家简要介绍一些该领域的关键设备与技术。
在之后的综合能源关键技术系列文章中,将对下文提到的九大关键技术进行详细的展开介绍,涉及包括技术原理简介,技术发展及成熟度,技术优势分析,技术经济性,政策现状背景,具体项目案例以及国内外发展对比在内的不同单元。
一.冷热电三联供 CCHP作为传统热电联产CHP的扩展,冷热电三联供CCHP不仅可以满足发电需求,同时释放的热量将成为副产品被回收利用,作为空间加热,水加热以及空间冷却的热源。
CCHP由燃气发动机,发电机,热交换器和吸收式冷却器组成。
燃气发电机肩负产热和产电功能,而废热将被输送到吸收式冷却器中,利用此产生冷却能。
该技术常常应用于建筑物的空调设备,而吸收式制冷机产生的电能与废热之比可以通过变化来满足特定的要求。
与独立的供热与电力系统相比,冷热电三联产系统不仅提高了能源效率,节约了能源,也降低了燃料和能源成本,因而更具有经济效益。
而CCHP与例如沼气等可再生能源的结合,也进一步促进了能源转型,同时通过二氧化碳减排为日益严重的温室效应做出贡献,潜力不容忽视。
二.电池技术 Battery近年来电池技术的研究越来越受到重视,仅在2019年上半年,世界各国对电池技术的投资就超过了14亿美元。
目前,电池领域中,不同类别的电池正在不同的应用场景中发挥优势。
电池技术的飞速发展也加快了全球能源转型的步伐。
相变储能PPT课件
未来相变储能技术的发展方向
新型材料的研发
未来相变储能技术将更加注重新 型材料的研发和应用,以提高储
能效率和安全性。
智能化控制
随着物联网、云计算等技术的发展, 未来相变储能技术将更加注重智能 化控制,实现能源的智能调度和优 化管理。
广泛应用前景。
航空航天领域
总结词
相变储能技术在航空航天领域中具有重要应用价值,能够为航天器的温度调节提供稳定可靠的解决方 案。
详细描述
在航空航天领域,航天器的温度调节是一个关键问题。相变储能技术由于其高效稳定的温度调节特性 ,被广泛应用于航天器的温度控制系统。通过在航天器中应用相变储能技术,可以确保航天器在各种 复杂环境下都能够保持稳定的温度状态,从而提高航天器的可靠性和安全性。
工业余热回收案例
总结词
相变储能技术在工业余热回收领域的应用, 通过回收和再利用工业生产过程中产生的余 热,提高能源利用效率。
详细描述
在工业生产过程中,大量余热被浪费。相变 储能技术可以将这些余热储存起来,并在需 要时释放。例如,在钢铁、化工等高能耗产 业中,相变储能技术可以用于回收烟气、冷 却水等过程中的余热,再用于供暖、发电等 用途,提高能源利用效率,降低生产成本。
THANKS FOR WATCHING感谢您的Biblioteka 看电池热管理案例要点一
总结词
相变储能技术在电池热管理领域的应用,通过控制电池温 度,提高电池性能和使用寿命。
要点二
详细描述
电池在充放电过程中会产生热量,过高的温度会影响电池 性能和使用寿命。相变储能技术可以通过在电池组中添加 相变材料,实现对电池温度的有效控制。在电池温度升高 时,相变材料吸收热量并储存,降低电池温度;在电池温 度降低时,相变材料释放热量,维持电池温度稳定。这种 技术可以提高电池的充放电性能和使用寿命。
相变储能材料
相变储能材料相变储能材料是一种能够在相变过程中储存和释放能量的材料。
相变是指物质由一个相态转变为另一个相态的过程,例如固体变液体、液体变气体等。
相变储能材料利用相变过程中释放和吸收的潜热来储存和释放能量,具有较高的能量密度和相对较长的储能时间。
相变储能材料主要包括两种类型:固液相变储能材料和固气相变储能材料。
固液相变储能材料是指能够在固液相变过程中储存和释放能量的材料。
常见的固液相变储能材料有蓄热水泥、蓄热石膏等。
这些材料在相变过程中会吸收大量的热量,从而达到储能的目的。
在储能时,这些材料被加热至相变温度以上,吸收热量并将其储存起来;在释放能量时,它们会释放出储存的热量,从而达到供热、制冷等目的。
固气相变储能材料是指能够在固气相变过程中储存和释放能量的材料。
常见的固气相变储能材料有液化气体、气体混合物等。
这些材料在相变过程中会吸收或释放大量的热量,并将其储存或释放。
在储能时,这些材料被加热至相变温度以上,吸收热量并将其储存为潜热;在释放能量时,它们会释放出储存的热量,从而达到供热、制冷等目的。
相变储能材料具有许多优点。
首先,相变储能材料具有高能量密度,能够在相对较小的体积中储存大量的能量。
其次,相变储能材料具有较长的储能时间,能够在相变过程中保持储存的能量,不易损耗。
此外,相变储能材料具有较高的热传导性能,能够有效地储存和释放能量。
相变储能材料在许多领域都有广泛的应用。
例如,它们可以用于建筑材料,以提供节能环保的供暖和制冷解决方案。
此外,它们还可以用于储能设备,例如相变储能电池,以提供持久的能量供应。
总之,相变储能材料是一种有着较高能量密度和相对较长储能时间的材料,能够在相变过程中储存和释放能量。
随着节能环保的需求不断增加,相变储能材料有望在各个领域得到更广泛的应用。
相变材料在储能技术中的应用
相变材料在储能技术中的应用随着能源需求的不断增加,能源储存技术的研究越来越重要。
相变材料是一种新型储能材料,具有高储能密度、长寿命、高节能等优点。
它的应用已经引起了越来越多的关注。
本文将介绍相变材料的基本原理、热力学过程、应用现状以及未来发展方向。
一、相变材料基本原理相变材料是指具有相变能力的物质。
它们在温度、压力、电场、磁场、电流等条件下发生相变。
相变是一种物理和化学变化,可以将物质从一个稳定平衡状态转化为另一个稳定平衡状态。
相变材料主要包括固态-固态相变、固态-液态相变和液态-气态相变等。
在固态-固态相变中,相变材料的晶格结构得到了重组,产生了不同的物理性质。
固态-液态相变是相变材料从固态转变为液态。
这种相变主要发生在金属和无机盐类等物质中。
液态-气态相变则是指相变材料从液态转变为气态,包括汽化和沸腾等过程。
相变材料的相变过程是热力学过程。
相变过程可分两个阶段进行:吸热阶段和放热阶段。
吸热阶段是指相变材料在相变过程中吸收热能,从而使温度升高。
放热阶段则是指相变材料从高温状态转变到低温状态,放出储存在相变中的热能。
相变材料的热力学性质是其储能能力的基础。
二、相变材料在储能领域的应用现状近年来,相变材料在储能领域得到了广泛的应用。
例如,相变材料储存冷能的技术可用于被动房屋的空调系统、电子设备散热等领域。
相变材料储存热能的技术也被应用于太阳能集热板、热泵、热能回收等各种系统中。
经典的相变材料是差热材料。
它们的相变峰值在零度附近,可以用来控制室温加热或冷却。
差热材料主要用于家用和商用空调设备以及个人计算机的散热控制等。
相变储能材料的应用具有很大的潜力。
其最大的优势是高储能密度和高效率。
相对于化学储能材料,相变储能材料具有更长的寿命和更高的放电效率。
相对于传统的储能方式,相变储能技术还有很大的改进空间,可以进一步提高效率和储能密度。
三、相变材料在储能领域的未来发展相变材料的应用前景十分广阔。
未来的发展方向包括:通过研究和设计新型相变材料,可以进一步提高储能密度和效率。
相变材料与相变储能技术
1980年
1989年
1991年
德国利用Na2SO4/SiO2制成高温蓄热砖, 并建立太阳能中央接收塔的储热系统。
1995年
Feldman等采用两种方法制备了相变储能 石膏板;日本利用不同含Si量的Al—Si合金 相变储能材料进行工业余热回收应用研究
Neeper对注入了脂肪酸和石蜡相变材料 的石膏墙板的热动态特性进行了测试 Hammou等设计了一个含相变材料的 混合热能储存系统
加,目前的纳米保温材料虽然给良好的保温增加 了希望,但如何在材料上加强研究,减少成本仍 然是相变储能技术研究的方向之一。 在相变机理方面的研究,一直进行得较缓慢。 热物性是相变材料应用的主要参数,而目前一些 相变材料的热物性(如比热容等)的测试数据较少, 尤其是相变材料经过多次熔化一凝固循环前后的 比热容等的热物性的变化情况几乎没有报道,在 这方面也是相变储能技术需要强化的环节。
但其存在两方面的不足一是过冷现象即物质冷凝到冷凝点时并不结晶而需到冷凝点以下的一定温度时才开始结晶同时使温度迅速上升到冷凝点导致物质不能及时发生相变从而影响热量的及时释放和利用二是出现相分离现象即当温度上升时它所释放出来的结晶水的数量不足以溶解所有的非晶态固体脱水盐或低水合物盐由于密度的差异这些未溶脱水盐沉降到容器的底部在逆相变过程中即温度下降时沉降到底部的脱水盐无法和结晶水结合而不能重新结晶使得相变过程不可逆形成相分层导致溶解的不均匀性从而造成该储能材料的储能能力逐渐下降
因此,可以看出,固—液相变是目前具有最大 实用价值的相变储能方式。对于相变储能来说, 这种固—液相变的熔化过程包括了共熔和转熔相 变和溶解。相变材料在熔化温度范围的熔化热是 可以利用的。在实际的系统中,由于没有达到热 动力学平衡,熔化和固化温度并不是恒定的。同 化温度与传热率、反应动能以及存在的杂质有关。 因此,相变储热(冷)能技术的基本原理是, 由于物质在物态转变(相变)过程中,等温释放的 相变潜热通过盛装相变材料的元件,将能量储存 起来,待需要时再把热(冷)能通过一定的方式释 放出来供用户使用。
相变储能技术的应用
相变储能技术的应用相变储能技术是一种利用物质相变释放或吸收潜热来储存或释放能量的技术。
相变储能技术在多个领域得到了广泛的应用,包括建筑节能、太阳能储能、电动汽车储能等。
本文将从以下几个方面介绍相变储能技术的应用。
相变储能技术在建筑节能方面有着广泛的应用。
建筑物内部存在着昼夜温差,相变储能技术可以利用这种温差来储存和释放能量。
在夏季白天,建筑物受到阳光照射变得温暖,而在夜晚温度下降,可以利用相变储能材料吸收白天收集到的能量,然后在夜晚释放热量,起到降低室内温度的作用。
这样一来,可以减少建筑物的空调耗能,达到节能的目的。
相变储能技术在太阳能储能方面也有重要的应用。
太阳能是一种清洁的可再生能源,但其受天气影响较大,往往无法保证持续性的发电。
相变储能技术可以利用太阳能给相变储能材料充能,当阳光不足时,这些相变材料就可以释放能量,供给电力系统使用。
这样一来,相变储能技术可以解决太阳能发电的不稳定性问题,提高太阳能利用率。
相变储能技术在电动汽车储能方面也有着重要的应用。
电动汽车的续航里程一直是其发展面临的重要问题。
相变储能技术可以利用电动汽车在行驶过程中产生的热能,将其转化成潜热储存起来,在需要时释放热能,以维持电池的温度和提高车辆的续航里程。
这种应用方式可以提高电动汽车的能量利用效率,延长电池的寿命,为电动汽车的发展提供了新的可能性。
相变储能技术在建筑节能、太阳能储能和电动汽车储能等多个领域都具有重要的应用前景。
随着技术的不断进步和成本的不断降低,相变储能技术将在未来发挥越来越重要的作用,为能源领域的可持续发展做出贡献。
相变储能技术的应用
相变储能技术的应用相变储能技术是一种先进的能源储存和利用技术,通过利用物质相变的特性,将能量储存于相变材料中,并在需要时释放能量。
它具有高能量密度、高效率、长寿命等优点,被广泛应用于热能存储、节能降耗、可再生能源利用等领域。
一、相变储能技术在电力领域的应用1.1 热电联产系统相变储能技术可以与热电联产系统相结合,通过储存过剩的热能,实现热能的有效利用。
当需要电力或热能时,相变储能系统释放储存的热能,提高热电联产系统的能源利用率。
1.2 可再生能源储能相变储能技术可以与可再生能源系统相结合,如太阳能或风能系统。
通过将过量的太阳能或风能转化为热能,储存在相变材料中,实现对可再生能源的高效储存和利用,解决可再生能源波动性大的问题。
1.3 电力调峰利用相变储能技术可以储存夜间低峰期的电力,白天高峰期释放存储的电力,实现电力调峰,平衡电网负荷,提高电网的稳定性和可靠性。
二、相变储能技术在建筑领域的应用2.1 节能降耗相变储能技术可以利用建筑内过多的太阳能,将其转化为热能储存起来,当室内温度下降时释放储存的热能,实现节能降耗,提高建筑能源利用率。
2.2 空调系统相变储能技术可以应用于建筑空调系统中,利用相变材料在室内外温差变化时的储能和释能特性,降低空调系统的能耗,提高空调系统的运行效率。
2.3 建筑热水供暖相变储能技术可以用于建筑热水供暖系统,通过储存白天的热能,夜间释放储存的热能,保障建筑内部热水供应的稳定性,提高热水供暖系统的能效。
三、相变储能技术在工业领域的应用3.1 工业余热利用相变储能技术可以应用于工业余热利用系统,利用余热转化为热能储存起来,当需要热能时释放储存的热能,实现对工业余热的高效利用,提高工业生产能源利用率。
3.2 锻造、冶炼等行业相变储能技术可以用于锻造、冶炼等行业的高温加热过程中,储存高温能量,实现能源的高效利用,降低能耗,提高生产效率。
3.3 工业热水供应相变储能技术可以用于工业热水供应系统,通过储存过剩的热能,提高工业热水供应的稳定性和可靠性,降低能耗。
相变储能技术
相变储能技术相变储能技术是一项新兴的储能技术,它利用可以在液体与气体之间相变的物质来存储能量,相变储能技术允许液体原材料进行循环而无需增加其他物质,并可以灵活地将储能系统添加到不同的新能源系统中,以改善其可再生能源的稳定性。
相变储能技术主要包括两个部分:一部分是技术本身,另一部分是储能材料。
对于技术本身,相变储能技术包括冷却系统、储能系统和控制系统等。
冷却系统是相变储能技术的核心,将用于控制物质的相变温度,从而控制其储能。
储能系统是将储能物质从原材料中提取出来的系统,它将决定储能物质的类型和数量,以及储能的效率。
控制系统是对储能系统的运行状况进行检测和控制的系统,能够检测储能物质及其变化,并实时调节储能系统。
此外,储能物质也是相变储能技术的重要组成部分。
储能物质必须具有良好的液气相变和高储能效率,以及一定的安全性。
目前普遍使用的储能物质是水和混合工质。
除了水和混合工质,人们还在研究其他新型储能物质,如氢气、气态碳、膨胀气体等。
因为相变储能技术涉及多个学科,所以它的发展过程是一个复杂的过程。
在过去的几十年里,世界各地的研究者一直在不断改进相变储能技术,目前水和混合工质的相变储能技术已经获得了一定的成功,但是新型储能物质的研究仍在进行当中,希望未来能够取得突破性进展。
相变储能技术已被广泛应用于太阳能、风能电站,可以起到调节可再生能源输出和储能的作用,有效提高可再生能源的可用性和稳定性。
此外,相变储能技术也可以用于汽车、船舶等交通工具的动力系统,可以提高动力系统的效率和稳定性。
总之,相变储能技术在可再生能源领域具有重要的意义,有望取得新的突破,实现可再生能源的可用性和稳定性。
未来,将会进一步推动可再生能源的发展,并有力助力能源转型进程。
相变储能技术的研究
相变储能技术的研究一、引言近年来,能源以及环境问题一直是困扰世界的热点话题。
随着能源需求的不断增长和公众对环境污染的关注,如何高效储能并减少能源浪费已成为当前科学技术研究的一个重要方向。
相变储能技术,是一种全新的高效储能技术,可以通过控制材料在物理状态的变化来储存和释放能量。
目前,相变储能技术已被广泛应用于智能家居、电动汽车等领域,而且在未来储能市场的潜在价值也引起了越来越多的关注和重视。
二、相变储能技术概述相变储能技术,是一种利用材料在相变过程中吸收或释放大量潜热的高效储能技术。
与一般的化学电池储能技术不同,相变储能技术是通过控制材料在物理状态上的变化来实现能量存储和释放的。
相变储能技术有以下优点:首先,相变储能技术不会受到化学反应速率的限制,因此可以提供更高的能量密度;其次,相变储能技术可以实现高效的热量传输,从而能够提高储能和释能速率。
相变储能技术的核心是选择合适的相变材料,这些材料具有在断续变化体积的同时释放或吸收大量热量的特性,如水的蒸发和冰的融化等。
三、相变储能技术在智能家居中的应用智能家居系统是由多个智能设备组成的,包括智能照明、智能温控、智能化妆镜等。
这些智能设备需要高效的储能技术来保证它们的正常运转。
相变储能技术在智能家居中的应用主要涉及热量方面。
举个例子,智能热水器就是一种运用相变储能的设备。
智能热水器利用相变储存的热能来热升降机运转,实现热水快速供应。
相比之下,传统的热水器需要先加热再供应热水,浪费了很多能源和时间。
四、相变储能技术在电动汽车中的应用电动汽车目前已经成为全球关注的热门话题之一,但是如何提早实现电动汽车的普及则是摆在业界面前的关键问题。
相变储能技术在电动汽车中的应用主要涉及高效储能方面。
目前,最大的问题之一是电动汽车的续航里程。
这是因为传统的电池储能技术无法提供足够的能量密度和热量传输效率。
而相变储能技术则可以提供更高的能量密度和热量传输效率,从而实现高效储能。
相变材料与相变储能技术49页PPT文档
能量储存的方式包括机械能、电磁能、化学
能和热能储存等。热能储存又包括显热储存和潜 热(相变热)储存,显热储存是利用材料所固有的 热容进行的;潜热储存,或称相变储能,它是利 用被称为相变材料的物质在物态变化(固—液, 固—固或气—液)时,吸收或放出大量潜热而进行 的。由于热能储存在工业和民用中用途广泛,因 此,在储能技术领域占有极其重要的地位。
1989年
Kedl和Stoval第一次研究 制成浸有18烷石蜡的相变墙板。
1991年 2019年 2000年 2019年
德国利用Na2SO4/SiO2制成高温蓄热砖, 并建立太阳能中央接收塔的储热系统。
Feldman等采用两种方法制备了相变储能 石膏板;日本利用不同含Si量的Al—Si合金 相变储能材料进行工业余热回收应用研究
相变储能材料是基础,因此在相变储能技术 领域,首先是研究和开发相变潜热大,性能稳定 和性价比高的相变材料。其次是应用,主要涉及 储能元件,储能换热器和储能系统的相变传热, 相变材料与换热流体的对流耦合换热,材料的腐 蚀与防护,系统的设计等方面。除了对传统的无 机盐、无机水合盐、有机和金属相变材料进行研 究外,近年来,对新相变储能材料的研制,存在 从无机到有机、从单一成分到复合材料、从宏观 到纳米/微胶囊化的趋势,定形相变材料、相变 材料的微胶囊化、功能储能流体等及其在建筑、 太阳能等领域的应用成为研究的热点。
相变材料(phase change materials,PCM) 或称相变储能材料,它属于能源材料的范畴。放
出)的大量热能用于能量储存的材料。狭义来说,
是指那些在固—液相变时,储能密度高,性能稳 定,相变温度适合和性价比优良,能够被用于相 变储能技术的材料。
Neeper对注入了脂肪酸和石蜡相变材料 的石膏墙板的热动态特性进行了测试
相变储能技术应用发展报告
相变储能技术应用发展报告全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:相变储能技术是一种新型的储能技术,它利用相变材料的特性在相变过程中吸收或释放大量的热量来实现能量的储存和释放。
这种技术具有储能效率高、循环寿命长、安全性好等优点,因此在能源储存领域有着广泛的应用前景。
本报告将对相变储能技术的应用发展进行全面的分析和总结。
一、相变储能技术的原理及优势相变储能技术是利用相变材料在相变过程中吸收或释放大量的热量来实现能量的储存和释放的一种新型储能技术。
相变材料通常包括蓄热材料和蓄冷材料两种,蓄热材料在相变过程中吸热,而蓄冷材料在相变过程中放热。
这种技术具有以下优势:1. 高效能储存:相变储能技术可以实现高效能的储存和释放,能够有效提高能源利用率。
2. 循环寿命长:相变储能技术中使用的相变材料具有很好的循环稳定性,循环寿命长,可持续利用。
3. 安全性好:相变储能技术采用的相变材料具有良好的安全性能,避免了其他储能技术可能存在的安全隐患。
二、相变储能技术的应用现状目前,相变储能技术已经在多个领域得到了广泛的应用,例如建筑节能领域、太阳能利用领域、电动汽车领域等。
1. 建筑节能领域:相变储能技术可以用于建筑的保温和降温,通过在墙体、屋顶等部位使用相变材料,可以实现建筑对温度的调控,达到节能的效果。
2. 太阳能利用领域:相变储能技术可以用于太阳能的集热和储能,将太阳能转化为热能,然后通过相变储能技术存储,实现对太阳能的有效利用。
3. 电动汽车领域:相变储能技术可以用于电动汽车的电池管理系统,通过在电池中加入相变材料,可以有效提高电池的循环寿命和安全性。
三、相变储能技术的发展趋势相变储能技术具有较高的发展前景,未来在以下几个方面可能会有更多的应用和发展:1. 新材料研发:随着材料科学技术的不断进步,相变材料的种类和性能将得到进一步优化和提升,为相变储能技术的发展提供更广阔的空间。
2. 多领域应用:相变储能技术可以在建筑、交通、空调等多个领域得到广泛应用,未来可能会有更多的行业将其引入到自己的产品和系统中。
太阳能光伏发电系统的冷却与散热技术
太阳能光伏发电系统的冷却与散热技术随着能源需求的增加和环境保护意识的提升,太阳能光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源形式,正逐渐得到广泛应用。
然而,太阳能光伏发电系统在操作过程中会产生大量热量,如果不能及时有效地冷却与散热,将会严重影响系统的性能和寿命,甚至导致系统故障。
因此,太阳能光伏发电系统的冷却与散热技术显得尤为重要。
本文将介绍几种常用的太阳能光伏发电系统冷却与散热技术。
一、被动式散热技术被动式散热技术是指利用自然界的气流、水流等自然形成的能量传导和对流效应来实现散热的一种技术手段。
被动式散热技术主要包括散热片、散热管和散热塔等。
散热片是一种常见的被动式散热技术,它通过增大系统的散热面积,提高热量的散发效率。
散热片一般采用高导热材料制作,可以有效地将热量从光伏组件上传导到空气中。
而散热管和散热塔则利用液态介质在管内的循环流动,通过传导和对流来实现热量的散发,能够有效降低系统的温度。
二、主动式冷却技术主动式冷却技术是指通过外部设备,如风扇、水泵等作为驱动力来主动地将热量排出光伏发电系统的一种技术手段。
与被动式散热技术相比,主动式冷却技术能够更加精确地控制系统的温度,提高系统的运行效率。
风冷式主动式冷却技术是一种常用的方法。
它通过风扇产生的风力将光伏组件或逆变器表面的热量吹散,从而实现系统的冷却。
风冷式主动式冷却技术需要设计合理的风道和散热结构,以保证热量能够充分散发。
水冷式主动式冷却技术是另一种常见的方法。
它通过水泵将冷却介质循环流动,将热量从光伏组件或逆变器中带走,再将热量释放到外部环境中。
水冷式主动式冷却技术具有较高的散热效果,能够有效保持系统的温度稳定。
三、相变储能技术相变储能技术是一种利用物质在相变过程中释放或吸收大量潜热的技术手段。
太阳能光伏发电系统可以利用相变储能技术来实现热能的存储和释放,从而平衡系统的温度。
相变储能技术一般采用相变材料作为储能介质,当光伏组件或逆变器产生过剩热量时,相变材料吸收热量进行相变,将多余的热量储存起来;当系统需要散热时,相变材料释放储存的热量,从而实现系统的冷却。
相变储能分类-概述说明以及解释
相变储能分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述相变储能是一种利用物质的相变过程将能量储存和释放的技术。
相变储能利用物质在相变过程中吸热或放热的特性,实现能量的转化和储存。
随着能源需求的不断增长和对环境保护的要求日益严格,相变储能技术的研究和应用引起了广泛关注。
相变储能技术的研究起源于人们对能量转化和储存的需求。
在过去的几十年里,科学家们通过研究不同物质的相变过程,发现了相变储能的潜力并不断进行探索和创新。
目前,相变储能已经在多个领域得到应用,比如太阳能电池、储能设备等。
本文将对相变储能进行详细的分类和介绍。
首先,我们将对相变储能的定义和原理进行阐述,以便读者对其基本概念有更加清晰的认识。
其次,我们将介绍相变储能的分类方法,包括根据相变物质的类型、相变过程的性质以及储能设备的结构等方面进行分类。
通过对不同分类方法的介绍,我们可以更好地了解相变储能技术的多样性和应用场景。
最后,在结论部分,我们将总结相变储能的分类及其应用,并展望相变储能的未来发展。
相信通过本文的阅读,读者们能够对相变储能有更深入的了解,为其在能源领域的应用和发展提供一定的参考和借鉴。
1.2文章结构文章结构部分的内容应当包括对整篇文章的结构和各个章节的简要描述。
文章结构部分可以按照以下方式进行编写:文章结构:本篇文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要介绍相变储能的概述、文章的结构和目的。
正文部分主要包括相变储能的定义和原理以及相变储能的分类方法的详细讲解。
结论部分主要总结相变储能的分类及其应用,并展望相变储能的未来发展。
通过以上结构,读者可以清晰地了解本篇文章的组织和内容安排。
本篇文章将全面介绍相变储能的相关知识,从定义和原理出发,详细讲解相变储能的分类方法,最后对相变储能的应用进行总结,并展望其未来的发展前景。
1.3 目的本文的目的是对相变储能进行分类研究和探讨,并总结相变储能的分类及其应用。
通过对相变储能的定义和原理进行详细解析,我们将介绍不同类型的相变储能以及它们的特点和优缺点。
相变储能技术的研究
相变储能技术的研究概述近年来,相变储能技术受到了越来越多的关注。
相变储能是指利用物质相变时释放或吸收的潜热进行储能。
相变储能具有高能量密度、高可靠性、长寿命、低成本等优点,被广泛应用于太阳能、风能、电动汽车、智能家居等领域。
相变储能的原理相变储能的原理是通过物质相变时释放或吸收的潜热来储存和释放能量。
在相变的过程中,物质的温度保持在相变点附近,而吸热相变释放的热量可以被用来供给外部设备,如照明、制冷、加热等。
相变储能材料的相变点一般在室温附近,这使得相变储能可以被应用在各种环境条件下。
相变储能的应用太阳能太阳能是一种无限资源,但是在 cloudy days and at night 不可用。
相变储能可以有效地解决这个问题。
在白天,太阳能可以通过太阳能电池板或集热器收集,然后用相变储能储存,晚上或 cloudy days 时再释放出来供电。
相变储能具有高能量密度、高效率、长寿命和低成本的优点,使其成为太阳能光伏领域的一种重要技术。
智能家居智能家居是指通过信息技术实现房屋自动化控制和管理的一种住宅形式。
智能家居一般由中央控制器、传感器、执行器和交互设备等组成。
相变储能可以被应用于智能家居的能源储存领域,以实现对家居的节能和环保控制。
例如,在夏天,相变储能可以储存夜间低谷电价时段的电能,然后在白天高峰耗电时段中释放出来供应空调、冰箱、洗衣机等电器设备。
相变储能还可以利用自然温度的变化储存和释放温度。
电动汽车电动汽车是环保、节能的未来车辆。
但是,目前电池的容量和耐久性仍然存在问题。
相变储能可以帮助解决这个问题。
相变储能可以被应用于电动汽车的能量回收和储存领域,以提高电池的容量和耐久性。
例如,相变储能可以在车辆制动时储存制动过程中产生的热能,然后在加速时释放出来供给电机。
相变储能技术的研究现状目前,相变储能技术的研究主要集中在相变材料的开发和改进上。
相变储能材料需要满足一定的要求,如相变温度合适、热容大、热导率小、热膨胀系数小、循环稳定性好等。
相变材料与相变储能技术
相变材料与相变储能技术相变材料是一种具有特殊物理性质的材料,它在温度、压力或化学成分等外部条件变化时,会发生相变现象。
相变储能技术则是利用相变材料的相变特性,将热能转化为潜热储存起来,并在需要时释放出来,实现能量的高效储存和利用。
相变储能技术在可再生能源、节能环保等领域具有广阔的应用前景。
相变材料的种类多样,常见的有蜡类、金属合金、有机物质等。
其中,蜡类相变材料是目前应用最为广泛的一种,其具有熔点低、比热大、相变潜热高等优点,可以广泛应用于建筑节能、太阳能利用、温室农业等领域。
而金属合金相变材料由于其相变温度可调节的特性,被广泛应用于温控材料、温度传感器等领域。
有机相变材料则因其资源丰富、环保性好等特点,逐渐受到人们的关注,被应用于纺织品、医疗器械等领域。
相变储能技术的应用范围也十分广泛。
在太阳能利用方面,相变储能技术可以将太阳能转化为热能储存起来,当夜晚或阴雨天气时释放出来,实现全天候利用太阳能的目的。
在建筑节能方面,相变储能技术可以应用于建筑材料中,利用相变材料的蓄热和释热特性,调节室内温度,减少空调能耗。
在电子产品散热方面,相变储能技术可以利用相变材料的高效传热特性,提高电子产品的散热效率,延长产品寿命。
相变材料与相变储能技术的发展离不开科技创新和产业推动。
在相变材料的研究方面,需要不断挖掘新的相变材料,提高相变材料的相变温度范围、相变潜热值等关键性能指标,以满足不同领域的需求。
在相变储能技术的应用方面,需要加强与建筑、能源、电子等行业的合作,将相变储能技术应用于实际生产生活中,推动其产业化进程。
总的来说,相变材料与相变储能技术具有重要的科学意义和广阔的应用前景。
随着科技的不断进步和人们对可再生能源、节能环保的重视,相变材料与相变储能技术必将迎来更加广阔的发展空间,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
相变材料与相变储能技术
相变材料与相变储能技术1. 相变材料的基本概念嘿,朋友们,今天咱们来聊聊一个神奇的东西——相变材料。
听名字就挺高级,是吧?其实,这个东西就是能量储存的“隐形冠军”。
你可能会问,相变材料是什么?简单来说,它们是一种能在不同状态间转换的材料,比如说固体、液体和气体。
就像水,冰块(固体)变成水(液体),然后蒸发成水蒸气(气体),这就是一个典型的相变。
相变材料的厉害之处在于,它们能在这一过程中吸收或释放大量的热能,简直是能量的“搬运工”!比如,夏天用的冰袋,冰融化时吸热,让你感到清凉;而冬天的热水袋,水冷却时释放热量,给你带来温暖,这就是相变的魅力所在。
2. 相变储能技术的应用2.1. 日常生活中的应用相变材料的应用范围可广泛了,简直无处不在!比如说,你在家里开空调时,往往会发现室内温度的波动,这时候如果用上相变材料,就能帮助保持恒定的温度。
它们可以存储在墙壁或地板中,吸收多余的热量,再在晚上释放出来,这样一来,空调的负担减轻了,你的电费账单也就跟着降了,真是一举两得!再比如,有些建筑现在会用相变材料做墙体或屋顶的涂层。
夏天的时候,太阳晒得厉害,墙壁吸收热量,晚上又慢慢释放,这样你就能在室内享受到一个舒适的温度,完全不必担心“热得像个煮熟的虾”的尴尬局面。
2.2. 工业领域的应用除了家庭,工业界也开始重视相变材料的力量。
比如在冷链运输中,食品和药品的保存对温度要求极高。
使用相变材料,能够在运输过程中保持稳定的温度,确保货物的新鲜和安全。
想象一下,生鲜食品在路上不再担心变质,简直是对所有商家的福音!而在可再生能源方面,相变储能技术同样大展拳脚。
太阳能发电在阳光明媚的日子里效率高得飞起,但一到阴天,哎呀,这可就难为人了。
这时候,如果把多余的太阳能储存到相变材料中,等到没阳光的时候再慢慢释放出来,就能让你的生活不受天气影响,真是太聪明了!3. 未来的展望3.1. 发展潜力你知道吗?相变材料的未来发展潜力真的是无限大!随着科技进步,这些材料的性能会越来越好,价格也可能越来越亲民,真是期待得不要不要的。
相变储能分类
相变储能分类相变储能是一种将物质由一个相态转变为另一个相态,以实现储能和释放能量的技术。
它利用物质在相变过程中吸热或放热的特性,将能量储存起来,待需要时释放出来。
相变储能可以分为凝聚态相变储能和相变材料储能两大类。
凝聚态相变储能是指利用物质在相变过程中吸热或放热的特性进行能量储存。
其中最常见的是利用水的相变储能。
当水从液态转变为固态时,它会释放出大量的潜热,这些热量可以被捕获并用于供暖或发电。
相反,当固态水转变为液态时,它会吸收大量的热量,这可以用于制冷或空调。
这种相变储能技术在很多领域都有应用,比如太阳能热水器、地热能利用等。
相变材料储能则是指利用某些特殊的材料,在相变过程中吸热或放热,实现能量的储存和释放。
相变材料储能的一个典型例子是利用相变蓄热板进行室内空调。
相变蓄热板是一种利用相变材料在相变过程中吸热或放热的特性,以调节室内温度的技术。
当室内温度升高时,相变材料吸收热量,实现降温效果;当室内温度下降时,相变材料释放热量,实现加热效果。
这种相变储能技术可以有效地提高室内温度调节的效率和舒适度。
相变储能技术具有许多优点。
首先,相变储能可以将能量高密度地储存起来,占用空间较小。
其次,相变储能具有很高的能量转换效率,可以将能量从一种形式转化为另一种形式而几乎不损失能量。
此外,相变储能还具有很好的稳定性和可靠性,能够长时间地储存和释放能量。
最重要的是,相变储能技术对环境友好,不会产生污染物或温室气体。
然而,相变储能技术也存在一些挑战和限制。
首先,相变储能的成本较高,需要使用昂贵的相变材料和设备。
其次,相变储能的效率受到环境温度和湿度等因素的影响,不同环境条件下效果可能有所差异。
此外,相变储能技术的应用范围还有待扩大,目前主要集中在一些特定的领域和应用中。
总的来说,相变储能是一种具有巨大潜力的能源储存和利用技术。
随着科技的不断进步和创新,相变储能技术将逐渐得到改进和完善,为人类提供更加可持续和环保的能源解决方案。
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相变储能材料及其应用
物质从一种状态变到另一种状态叫物质的存在通常认为有三态,(3)(2)液—汽相变;相变。
相变的形式有以下四种:(1)固—液相变;固相变。
相变过程个伴有能量的吸收或释放,我们就)固-固—汽(4利用相变材料来存可以利用相变过程中有能量的吸收和释放的现象,储能量。
比如用冰贮冷,冬天,在寒冷的地区,人们从湖面、河面冻结的厚冰层中获取冰块,贮存于“冰屋”中,利月锯末隔热、冰块可存放到夏季结束。
这是冰块就可以起到现在冰箱的效果了。
储能想变成材料一般而言,储热相变材料可以这么进行分类结晶水合盐(如
NaSO?10HO)22 4熔融盐
无机物金属(包括合金)其他无机类相变材料(如水)
石蜡
相变材料酯酸类有机物
其他有机
有机类与无机类相变材料的混合混合类
下面我们对相变储能材料进行逐一分析:液相变材料:-、固1.(1)结晶水合盐:结晶水合盐种类繁多,其熔点也从几度到几百度可供选择,其通式可以表达为AB?nHO。
结晶水合盐通常是中、低2
温贮能相变材料中重要的一类,其特点是:使用范围广,价格较便宜、导热系数较大(与有机类相变材料相比)、溶解热较大、密度较大、体积贮热密度较大、一般呈中性。
但此类相变材料通常存在过冷和析出两大问题。
所谓过冷是指当液态物质冷却到“凝固点”时并不结晶,而须冷却到“凝固点”以下一定温度时方开始结晶;而析出现象指在加热过程中,结晶水融化,此时盐溶解在水中形成溶液。
结晶水合盐的代表有芒硝、六水氯化钙、六水氯化镁、镁硝石等
(2)石蜡:石蜡主要由直链院烃混合而成,可用通式CHn表2n+2示,短链烷烃熔点较低,但链增长熔点开始增长较快,而后逐渐减慢。
随着链的增长,烷烃的熔解热也增大,由于空间的影响,奇数和偶数碳原子的烷烃有所不同,偶数碳原子烷烃的同系物有较高的熔解热,链更长时熔解热趋于相等。
在CH以上的奇数烷烃和在CH以上的4472016偶数烷烃在7℃一22℃范围内会产生两次相变:
(1)低温的固-固转变,它是链围绕长轴旋转形成的;
(2)高温的固-液相变,总潜热接近溶解热,它被看作贮热中可利用的热能。
这样就会使石蜡具有较高的相变潜热。
石蜡作为贮热相变材料的优点是:无过冷及析出现象,性能稳定,无毒,无腐浊性,价格便宜。
缺点是导热系数小,密度小,单位体积贮
热能力差。
(3)酯酸类
酯酸类也是一种有机贮热相变材料,其分子通式为CnH,其nOn2.
性能特点与石蜡相似。
2、固-固相变材料
典型的固一液相变贮热材料是水合盐及其低共熔物,它们虽有不少优点,但通常也有易发生相分层,过冷较严重、贮热性能衰退和容器价格高等缺点,但是固-固相变材料因有较高的固一固转变热、固-固转变不生成液态(故不会泄漏)、转变时体积变化小、过冷程度轻、无腐蚀、热效率高、寿命长等优点而受到人们的重视。
具有技术和经济潜力的固一固阳变材料目前有三类,即交联高密度乙烯、层状钙钛吸热的。
矿和多元醇,它们那是通过晶体有序一无序转变而可逆放热、3、有机-无机混合物
带有乙酰胺的有机和天机低共熔混合物具有较为优异的特性,而乙酰胺的熔点为80℃,潜热相当大,为251.2KJ/kg,且比较便宜。
此外乙酰胺本身及其与有机酸和盐类的低共熔混合物的化学和动力
学性质都很好。
乙酰胺的毒性很低。
但是乙酰胺对某些塑料具有溶解作用,故在容器选择上应谨慎小心,最好选用搪瓷或玻璃类容器。
此类箱变材料也是在日常生活用品开发中很有前途的一类。
储热相变材料的遴选原则:
的相变材料,它们灾满足的条件是:)冷作为贮热(合适的相变温度;
(1)较大的相变潜热;(2);)((3)合适的导热性能导热系数一般宜大在相变过程中不应发生熔析现象,以免导致相变介质化学成(4)分的变化;
必须在恒定的温度下融化及固化,即必须是可逆相变(5).
生过冷现象(或过冷度很小),性能稳定;
(6)无毒、对人体无腐蚀;
(7)与容器材料相容,即不腐蚀容器;
(8)不易燃;
(9)较快的结晶速度和晶体生长速度;
(10)低蒸汽压;
(11)体积澎胀牢较小;
(12)密度较大;
(13)原料易购、价格便宜。
相变材料的应用
储热相变材料的应用涉及面根广,但大致分为以下几个方面:集中空调的相变贮能系统,相变节能建筑材料和构件,相变储热在太阳能领域的应用,热电冷(或热电)联供系统中的相变储能,利出工业废热的相空贮热系统,相变日用品开发。
随着相变材料基础和应用研究的不断断深入(包括新的相变材料的涌现),相变材料应用的深度和广度都将不断拓展。
(1)集中空调的相变储能系统
为厂缓解电网负荷过重,鼓励采用‘削峰填谷”的方法解决电网峰、谷差过大的问题,世界上不少发达国家实行了电价按电网负荷峰谷时间段分计,我国在近期内也即将实行电价分计制。
据有关资料介绍,在普通城市中,如果一百家中等规模宾馆楼中集中空调系统采用储冷系统,将空调电力负荷全部或部分从高峰移到低谷,即可使十万户
居民在用电高峰时免受拉间限电之苦。
.
所谓储冷式空调系统,是指在电价低、空调负荷低的时间内贮冷,在电价高、空洞负荷高时释冷,藉以从时间上全部或局部转移制冷负荷的空调系统。
蓄冷空调系统可分为制冷剂(冷媒)直接蒸发制冰系统、利用盐水不冻液间接冷却制冰系统,热管式蓄冷系统,冰球式蓄冷系统等。
当然在这些系统设计的过程中也要注意一下经济性、制冷机组的耗电率及其运行工况、冰蓄冷系统控制、蓄冰槽热交换的稳定性、水路系统中的一些问题等。
(2)贮热相变材料在建筑节能中的应用
随着人们生活水平的提高,人们对室内环境的舒适度要求也愈来愈高,相应的建筑能耗(包括空调采吸能耗)也随之增高,造成能源消耗过快,环境污染加剧。
怎样在人的舒适度、能耗、环境中找到合理的平衡点已成为建筑设计、建筑节能领域的永恒主题。
贮热相变材料与合理利用太阳能的结合提供了一种提高建筑物舒适应、降低能耗和对环境负
面影响的有效途径。
太阳能采暖和降温系统由以下几个部分构成:集热部件、贮热部件、散热器和辅助能源。
结构上可分为机械的和自然的两大类,前者称为主动式系统,后者称为被动式系统。
主动系统与房屋各自成体系,其换热介质由泵或风机输送,而被动式系统则由房屋结构本身来完成集热、贮热和释热功能。
在这两种系统中,使用相交材料作贮热介质都有明显的好处。
其中在被动式太阳能系统中应用箱变材料的实例非常多,如潜热蓄热加温器、蓄热天花板、相变蓄热墙、相变蓄热辐射式地板等。
(3)相变日用品
日前,一些功能新颖的相变生活用品已经在问世,这些生活用品有:冰箱蓄冷器、速冷保温奶瓶、相变蓄热取暖器、高温蓄热电短锅等。
随着时代的发展,人口也在日益增多,但是地球上的资源却是有限的,所以节约资源,充分利用资源变成了当今时代发展的主题之一。
相变材料作为一种既古老又新型的材料,为我们提供了节约资源的一种新途径,所以相变材料在今后的发展中也必将起到越来越重要的作用。
学号: 091609
张辉姓名:。