相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)作為解決能源供應(yīng)時(shí)間與空間矛盾的有效手段,是提高能源利用率的重要途徑之一。相變儲(chǔ)熱可以分為固-液相變、液-氣相變和固-氣相變。然而,其中只有固-液相變具有比較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。儲(chǔ)熱技術(shù)是提高能源利用率和保護(hù)環(huán)境的重要技術(shù),可用于解決熱能供給與需求失配的矛盾,在太陽(yáng)能利用、電力“移峰填谷”、廢熱和余熱的回收利用以及工業(yè)與民用建筑和空調(diào)的節(jié)能等領(lǐng)域具有普遍的應(yīng)用前景,是世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。儲(chǔ)熱技術(shù)在能源問(wèn)題日益嚴(yán)峻的將來(lái)必將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。儲(chǔ)熱材料要來(lái)源方便,容易得到。北京家庭用采暖系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)
潛熱儲(chǔ)熱是利用相變材料發(fā)生相變時(shí)吸收或放出熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存,具有單位質(zhì)量?jī)?chǔ)熱量大、溫度波動(dòng)小、化學(xué)穩(wěn)定性好和安全性好等特點(diǎn)。常見的相變過(guò)程主要有固-液、固-固相變兩種類型。固-液相變是通過(guò)相變材料的熔化過(guò)程來(lái)進(jìn)行熱量?jī)?chǔ)存,凝固過(guò)程來(lái)放出熱量;而固-固相變則是通過(guò)相變材料的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或固體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有序-無(wú)序的轉(zhuǎn)變而可逆地進(jìn)行儲(chǔ)、放熱。當(dāng)前正在考慮的潛熱儲(chǔ)熱材料有:氟化物、硫酸鹽、硝酸鹽以及石蠟等有機(jī)儲(chǔ)熱材料。北京家庭用采暖系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括儲(chǔ)存和利用低于環(huán)境溫度的熱能,即日常所說(shuō)的儲(chǔ)冷。
太陽(yáng)能熱利用與建筑節(jié)能等領(lǐng)域?qū)ο嘧儍?chǔ)熱材料的需求,使低溫范圍儲(chǔ)熱材料具有普遍的應(yīng)用前景;高溫工業(yè)爐儲(chǔ)熱室、工業(yè)加熱系統(tǒng)的余熱回收裝臵以及太空應(yīng)用,推動(dòng)了高溫相變儲(chǔ)熱技術(shù)的迅速發(fā)展。因此,國(guó)內(nèi)外對(duì)制冷、低溫和高溫相變儲(chǔ)熱材料(PCM)做了相當(dāng)多的研究,但中溫PCM則較少使用。不過(guò),近年來(lái)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展給中溫PCM的應(yīng)用創(chuàng)造了很大的空間。高溫相變儲(chǔ)熱材料:高溫相變材料的熱物性相變材料的熱物性主要包括:相變潛熱、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、膨脹系數(shù)、相變溫度等直接影響材料的儲(chǔ)熱密度、吸放熱速率等重要性能,相變材料熱物性的測(cè)量對(duì)于相變材料的研究顯得尤為重要。
因?yàn)槟芰康牟煌嬖谛问揭约安煌挠猛?,發(fā)展了數(shù)種不同儲(chǔ)能的技術(shù),我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)能不只是儲(chǔ)電,全球90%的能源預(yù)算圍繞熱能的轉(zhuǎn)換,輸送和存儲(chǔ),儲(chǔ)熱應(yīng)該也必將在未來(lái)能源系統(tǒng)中起重要作用。而從近十年的專有的權(quán)利趨勢(shì)來(lái)看,鋰電子方向現(xiàn)有專有的權(quán)利數(shù)遠(yuǎn)超出儲(chǔ)熱方面專有的權(quán)利,在2006年到2015年間的增速同樣超出儲(chǔ)熱方向,可見儲(chǔ)熱在近幾年全球儲(chǔ)能發(fā)展中還未得到爆發(fā)增長(zhǎng),與抽水蓄能等其他成熟的儲(chǔ)能技術(shù)相比,還處于剛剛起步到初步應(yīng)用的階段。相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)均有量和質(zhì)兩個(gè)衡量特征。
儲(chǔ)熱技術(shù)是提高能源利用效率和保護(hù)環(huán)境的重要技術(shù),可用于解決熱能供給與需求失配的矛盾,在太陽(yáng)能利用、電力“移峰填谷”、廢熱和余熱的回收利用以及工業(yè)與民用建筑和空調(diào)的節(jié)能等領(lǐng)域具有普遍的應(yīng)用前景,是世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。目前,主要的儲(chǔ)熱方法有顯熱儲(chǔ)熱、潛熱儲(chǔ)熱和化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱三種。顯熱儲(chǔ)熱是利用物質(zhì)的溫度升高來(lái)存儲(chǔ)熱量的。利用陶瓷粒、水、油等的熱容進(jìn)行儲(chǔ)熱,把已經(jīng)高溫或低溫變換的熱能貯存起來(lái)加以利用,如固體顯熱儲(chǔ)熱的煉鐵熱風(fēng)爐、儲(chǔ)熱式熱交換器、儲(chǔ)熱式燃燒器等,通常的顯熱儲(chǔ)熱方式簡(jiǎn)單,成本低,化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱是指利用可逆化學(xué)反應(yīng)的結(jié)合熱儲(chǔ)存熱能。相變儲(chǔ)熱技術(shù)主要的儲(chǔ)熱方法有顯熱儲(chǔ)熱、潛熱儲(chǔ)熱和化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱三種。北京家庭用采暖系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)
通過(guò)在現(xiàn)有的熱流網(wǎng)絡(luò)中添加相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)單元這一環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)能量的比較優(yōu)配置,提高系統(tǒng)整體的效率。北京家庭用采暖系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)
復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料的復(fù)合化可將各種材料的優(yōu)點(diǎn)綜合在一起,制備復(fù)合相變材料是潛熱儲(chǔ)熱材料的一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。復(fù)合相變材料的支撐目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者研制的支撐材料主要有膨脹石墨、膨潤(rùn)土、微膠囊等。膨脹石墨是由石墨微晶構(gòu)成的疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì),它除了保留了鱗片石墨良好的導(dǎo)熱性外,還具有良好的吸附性。陶瓷材料有耐高溫、抗氧化、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn),被大量地選做工業(yè)儲(chǔ)熱體。主要的陶瓷材質(zhì)有石英砂、碳化硅、剛玉、莫來(lái)石質(zhì)、锫英石質(zhì)和堇青石質(zhì)等。膨潤(rùn)土有獨(dú)特的納米層問(wèn)結(jié)構(gòu),采用“插層法”將有機(jī)相變材料嵌入其層狀空間,制備有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料,是開發(fā)新型納米功能材料的有效途徑,微膠囊相變材料口陽(yáng)是用微膠囊技術(shù)制備出的復(fù)合相變材料。在微膠囊相變材料中發(fā)生相變的物質(zhì)被封閉在球形膠囊中,有效地解決了相變材料的泄漏、相分離及腐蝕等問(wèn)題,有利于改善相變材料的應(yīng)用性能,并可拓寬相變儲(chǔ)熱技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。北京家庭用采暖系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)