儲熱系統(tǒng)對于可再生能源的進一步普及至關重要,如果希望以更加環(huán)保的方式來生產(chǎn)和使用電力能源,儲熱是必須要克服的障礙。目前存在各種能量存儲裝置,其在操作模式以及儲熱形式方面各有不同。本文主要介紹當前的儲熱系統(tǒng)分類和操作原理,以及主要儲熱裝置的位置和它們的性能?!皬恼麄€電力系統(tǒng)的角度看,儲熱的應用場景可以分為發(fā)電側、輸配電側和用電側三大場景。這三大場景又都可以從電網(wǎng)的角度分成能量型需求和功率型需求。能量型需求一般需要較長的放電時間,而對響應時間要求不高。與之相比,功率型需求一般要求有快速響應能力,但是一般放電時間不長(如系統(tǒng)調頻)。實際應用中,需要根據(jù)各種場景中的需求對儲熱技術進行分析,以找到比較適合的儲熱技術”。復合相變材料材料的復合化可將各種材料的優(yōu)點綜合在一起。山西相變儲熱器生產(chǎn)廠
許多場合需要限制儲熱設備的空間尺寸及質量(如在原有的建筑物中安裝儲熱設備等),就可優(yōu)先考慮采用相變存儲設備。溫度波動幅度小。物質的相變過程是在一定的溫度下進行的,變化范圍極小,這個特性可使相變儲熱體能夠保持基本恒定的熱力效率和供熱能力。因此,當選取的相變材料的溫度與熱用戶的要求基本一致時,可以不需要溫度調節(jié)或控制系統(tǒng)。這樣,不只設計簡化,而且能降低不少成本。相變儲能技術主要是利用相變調溫機理,通過蓄能介質的相態(tài)變化實現(xiàn)對熱能的儲存和釋放。當環(huán)境溫度低于一定值時,相變材料由液態(tài)凝結為固態(tài),釋放熱量;當環(huán)境溫度高于一定值時,相變材料由固態(tài)轉化為液態(tài),吸收熱量。這個技術和太陽能熱利用產(chǎn)品結合將提高太陽能儲熱效果。相變儲熱技術在采暖領域占據(jù)了非常大的比重。因為采暖對于“穩(wěn)定、連續(xù)”的供熱溫度,有著近乎嚴酷的要求,而熱水的供應,則一般能夠在一個非常大的溫度范圍內變化,使用“水箱”這種普通的設備,利用其中的方便易得、比熱又很大的“水”進行蓄熱,就相對合理、方便。山西電地熱采暖器費用目前存在各種能量存儲裝置,其在操作模式以及儲熱形式方面各有不同。
發(fā)展高性能相變材料是大規(guī)模應用相變儲熱技術的重要,其中提高相變材料的導熱性能以期獲得較高的充放熱速率受到了普遍的研究。這個研究方向是當前高相變材料的研究方向之一。研究人員分別針對水合鹽相變材料熱導率較低和循環(huán)穩(wěn)定性較差以及有機相變材料的低熱導率、易泄露等問題,提出了一種表面改性與吸附定形相結合的方法,較好地解決了水合鹽相變材料熱導率較低和循環(huán)穩(wěn)定性較差等問題。通過對材料的熱導率和儲熱性能進行了測試和分析,結果表明該復合相變儲熱材料擁有較好的循環(huán)穩(wěn)定性以及良好的充放熱性能。
相變儲熱是一種以相變儲能材料為基礎的高新儲能技術。主要分為熱化學儲熱、顯熱儲熱和相變儲熱。顯熱儲熱是目前應用非常普遍的一種儲熱方式,然而它的儲熱密度小。相比起來,相變儲熱的儲熱密度是顯熱儲熱的5~10倍甚至更高。由于具有溫度恒定和儲熱密度大的優(yōu)點,相變儲熱技術得到了非常普遍的研究,尤其適用于熱量供給不連續(xù)或供給與需求不協(xié)調的工況下。相變儲熱系統(tǒng)作為解決能源供應時間與空間矛盾的有效手段,是提高能源利用率的主要途徑之一。水作為儲熱載體是非常理想和可行的。
儲熱介質吸收太陽輻射或其他載體的熱量蓄存于介質內部,環(huán)境溫度低于介質溫度時熱量即釋放。熱量以顯熱、潛熱或兩者兼有的形式儲存。顯熱是靠儲熱介質的溫度升高來儲存。常溫下水和卵石均為常用的儲熱材料,水的儲熱量是同樣體積石塊的3倍。潛熱儲存是利用材料由固態(tài)熔化為液態(tài)時需要大量熔解熱的特性來吸收儲存熱量。熱量釋放后介質回到固態(tài),相變反復循環(huán)形成貯存、釋放熱量的過程。根據(jù)儲熱材料的使用特點,儲熱介質一般需要滿足以下幾點要求:(1)儲熱密度大;(2)穩(wěn)定性好;(3)無毒、無腐蝕、不易燃易爆,且價格低廉;(4)導熱系數(shù)大,能量可及時儲存或取出;(5)合適的使用溫度。顯熱儲熱是目前應用較廣的一種儲熱方式。哈爾濱家庭自采暖系統(tǒng)哪個牌子好
化學反應儲熱是利用可逆化學反應通過熱能與化學熱的轉化來進行儲能的。山西相變儲熱器生產(chǎn)廠
現(xiàn)階段相變儲熱材料的研究為何會很困難?(1)相變儲熱材料的耐久性,這個問題主要分為三類。首先,相變材料在循環(huán)相變過程中熱物理性質的退化。其次,相變儲熱材料在長期循環(huán)使用過程中會出現(xiàn)滲漏和揮發(fā)的現(xiàn)象,表現(xiàn)為在材料表面結霜。另外,相變材料對基體材料的作用,相變材料相變過程中產(chǎn)生的應力使得基體材料容易破壞,同時它也會對附屬設備會產(chǎn)生一定程度的腐蝕作用。(2)相變儲熱材料的經(jīng)濟性問題,是制約其推廣應用的障礙,表現(xiàn)為各種相變儲熱材料及相變儲熱復合材料價格較高,導致單位熱能的儲存費用上升,失去了與其他儲熱方法的比較優(yōu)勢。山西相變儲熱器生產(chǎn)廠
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