儲熱材料的研究目前主要是集中于顯熱儲熱材料和相變材料,尤以儲熱密度高、儲熱裝置結構緊湊的高溫相變材料為主,其中各種混合鹽類因其可以在中高溫工作區域內通過調節不同鹽類的配比來控制物質的熔融溫度而吸引了很多研究者的興趣。除了鹽類的簡單混合,研究人員正嘗試加入金屬合金以及其它復合材料并通過納微材料合成技術和納微尺度傳熱強化技術制備成滿足要求的納微結構儲熱材料,以解決其傳熱性能(導熱系數)、力學性能(強度)和化學穩定性較差的問題。在儲熱過程(系統)方面,不僅關注儲熱換熱器本身的性能,而且以換熱系統網絡整體為著眼點,通過在現有的熱流網絡中添加儲熱單元這一環節以實現能量的比較好配置,提高系統整體的效率 。如前所述,終端用戶所需的各種能量絕大部分是通過熱能的形式轉化或以熱能為較終形式的,因而加入儲熱環節是對系統能量流在時空上調節和優化配置的較簡單方式。然而必須注意這樣一種系統尺度上的調節是一種多物理過程、非穩態、強非線性耦合的復雜系統。顯熱儲熱普遍地應用于化工、冶金、熱動等熱能儲存與轉化領域。家用采暖系統費用
儲熱用于提升分布式電源匯聚能力。美、日、意等國利用儲熱控制變電站與上級電網的能量交換,減少可再生能源并網產生的功率倒送問題。通過對大量儲熱單元的統一管理和控制,形成大規模的儲熱能力,但未充分體現雙向互動能力。例如:集中充電站可同時為多輛電動汽車電池充電,可實現負荷低谷存儲電能,負荷高峰或緊急情況下向電網反饋電能,調節峰谷負荷。電力系統需求多樣,應用環境復雜,為滿足不同工況需求,儲熱選型應結合本體的技術特點。按照放電時間長短,儲熱可分為功率型和能量型,針對不同工況儲熱選型的分類。長春儲熱儲能供應商儲熱材料要保證儲熱介質有較長的壽命周期。
相變儲熱是利用儲熱材料在熱作用下發生相變而產生熱量儲熱的過程。相變儲熱具有儲能密度高,放熱過程溫度波動范圍小等優點得到了越來越多的重視。將相變儲熱材料應用于溫室來儲熱太陽能,應用到的相變儲熱材料主要有CaCl-6H2O、NaSO4-10H2O和聚乙二醇。太陽能熱發電儲熱系統中的相變儲熱材料主要為高溫水蒸氣和熔融鹽,利用熔融鹽作為儲熱介質具有溫度使用范圍寬,熱容量大,粘度低,化學穩定性好等特性,但鹽類相變材料在高溫下對儲熱裝置有較強的腐蝕性。
利用相變材料相變時單位質量(體積)潛熱,蓄熱量非常大能把熱能貯存起來加以利用,如空間太陽能發電用蓄熱器,深夜電力調峰用蓄熱器,其儲能比顯熱一個數量級,而且放熱溫度恒定,但其儲熱介質一般有過冷、相分離、易老化等缺點。根據相變種類的不同,相變蓄熱一般分為四類:固一固相變、固一液相變、液一氣相變及固一氣相變。由于后兩種相變方式在相變過程中伴隨有大量氣體的存在,使材料體積變化較大,因此盡管它們有很大的相變熱,但在實際應用中很少被選用,固一固相變和固一液相變是實際中采用較多的相變類型。根據材料性質的不同,一般來說相變蓄熱材料可分為:有機類、無機類及混合類相變蓄熱材料。其中,石蠟類、脂酸類是有機類中的典型相變蓄熱材料;結晶水合鹽、熔融鹽和金屬及合金等是無機類中的典型相變蓄熱材料。混合類又可分為:有機混合類、無機混合類及無機一有機混合類。 相變儲熱系統是提高能源利用率的重要途徑之一。
復合相變儲熱材料的復合化可將各種材料的優點綜合在一起,制備復合相變材料是潛熱儲熱材料的一種必然的發展趨勢。復合相變材料的支撐目前,國內外學者研制的支撐材料主要有膨脹石墨、膨潤土、微膠囊等。膨脹石墨是由石墨微晶構成的疏松多孔的蠕蟲狀物質,它除了保留了鱗片石墨良好的導熱性外,還具有良好的吸附性。陶瓷材料有耐高溫、抗氧化、耐化學腐蝕等優點,被大量地選做工業儲熱體。主要的陶瓷材質有石英砂、碳化硅、剛玉、莫來石質、锫英石質和堇青石質等。膨潤土有獨特的納米層問結構,采用“插層法”將有機相變材料嵌入其層狀空間,制備有機/無機納米復合材料,是開發新型納米功能材料的有效途徑,微膠囊相變材料口陽是用微膠囊技術制備出的復合相變材料。在微膠囊相變材料中發生相變的物質被封閉在球形膠囊中,有效地解決了相變材料的泄漏、相分離及腐蝕等問題,有利于改善相變材料的應用性能,并可拓寬相變儲熱技術的應用領域。顯熱儲熱是目前應用較廣的一種儲熱方式。天津電地熱采暖器供應商
復合相變材料材料的復合化可將各種材料的優點綜合在一起。家用采暖系統費用
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變化實現對熱能的儲存和釋放。當環境溫度低于一定值時,相變材料由液態凝結為固態,釋放熱量;當環境溫度高于一定值時,相變材料由固態轉化為液態,吸收熱量。這個技術和太陽能熱利用產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了非常大的比重。因為采暖對于“穩定、連續”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。家用采暖系統費用
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