儲熱槽是一種儲熱設備,能有效實現熱能的存儲和釋放。儲熱槽可以套用於空調系統的儲熱、餘熱回收、太陽能利用等領域。
基本介紹
- 中文名:儲熱槽
- 外文名:Heat storage tank
- 一級學科:工程技術
- 二級學科:能源技術
- 類型:一種儲熱設備
- 作用:實現熱能的存儲和釋放
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定義
儲熱槽是一種儲熱設備,能有效實現熱能的存儲和釋放。
儲熱
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熔化為液態時需要大量熔解熱的特性來吸收儲存熱量。熱量釋放後介質回到固態,相變反覆循環形成貯存、釋放熱量的過程。
儲熱技術包括兩個方面的要素,其一是熱能的轉化,它既包括熱能與其它形式的能之間的轉化,也包括熱能在不同物質載體之間的傳遞;其二為熱能的儲存,即熱能在物質載體上的存在狀態,理論上表現為其熱力學特徵。雖然儲熱有顯熱儲熱、潛熱儲熱和化學反應儲熱等多種形式,但本質上均是物質中大量分子熱運動時的能量。因而從一般意義上講,熱能存儲的熱力學性質與熱力學性質相同,均有量和質兩個衡量特徵,即熱力學中的第一定律和第二定律。
相關研究
有學者採用真空灌注法製備出泡沫石墨/石蠟複合相變儲能材料,利用泡沫石墨優異的導熱性能和多孔蜂窩狀結構進行三維傳熱強化,改善了石蠟導熱性能差的缺陷,使得複合相變材料的導熱係數相比純石蠟有了顯著提高。泡沫石墨骨架對石蠟的相變溫度影響不大,對相變時間影響顯著,使石蠟的相變界而移動加快,使石蠟的相變提前發生,減小了石蠟的相變時間範圍,提高了儲熱槽的儲熱、放熱性能和儲能密度,提高了其周期性儲/放熱的套用前景。同時,由實驗結果可知,不同孔隙率的因素會影響複合材料的導熱係數、儲能速率和儲能容量,在提高儲能速率和保證儲能容量兩者之間存在一最佳值,選擇孔隙率為91%的泡沫石墨作為複合材料骨架應是一個較優選擇。
相關項目
2013年9月12日,由深圳市金釩能源科技有限公司投資建設的50MW槽式太陽能光熱發電項目在甘肅阿克塞正式開工。這是中國乃至全球範圍內首個商業化的高溫熔鹽型槽式太陽能熱發電站。
該項目採用熔鹽傳熱儲熱槽式技術,配置15小時儲熱系統,設計建設152個迴路,設計年發電量2.56億千瓦時,總投資19.86億元。其力爭2018年年底實現併網發電,確保2019年6月30日前全部建成且併網發電。
裝機為100MW的阿聯Shams1槽式太陽能熱發電站於2010年7月開始建設,占地面積2.5平方公里,年發電量210GWH,總投資額約為6億美元,可滿足2萬戶普通家庭的日常電力需求,年減排二氧化碳175,000噸。該電站於2013年3月17日正式投運,它不僅是阿聯甚至中東和北非地區首個大型光熱電站,也是全球首個投運的單機百兆瓦級別光熱電站。
該電站太陽能集熱場由258,048面槽式反射鏡組建,共設定了192個集熱迴路,每個迴路擁有4套集熱單元,總計768套集熱單元,單個集熱單元由36套槽式集熱器組成,共使用了27648根真空集熱管,鏡場總採光面積627,840平方米。