潛熱儲能

潛熱儲能

熱能存儲按蓄熱方式分為三類,即顯熱蓄熱、潛熱蓄熱和化學反應蓄熱。其中潛熱儲能又稱相變儲能,是利用物質在相變過程中,吸收或放出相變潛熱來進行能量儲存與釋放的技術。

潛熱儲能潛熱儲能的儲能密度高,而且,在儲放能過程中,材料在發生相變時,吸收放出大量的熱,但溫度近似恆定。

常見的潛熱儲存方式有冰蓄熱、蒸汽蓄熱、相變材料蓄熱等。

基本介紹

  • 中文名:潛熱儲能
  • 外文名:latent heat storage
  • 別名:相變儲能
  • 特點:易於管理、裝置簡單
  • 出現時間:20世紀60年代
原理,分類,低溫蓄熱,高溫蓄熱,方式,儲熱材料,

原理

潛熱儲能是利用物質在凝固/熔化、凝結/氣化、凝華/升華以及其他形式的相變過程中都要吸收或放出相變潛熱的原理進行蓄熱,所以也可稱為相變儲能。相變可以是固一液、液一氣、氣一固及固一固,其中以液一固相變最為常見。從能量密度的角度來講,潛熱儲存的能量要比顯熱儲存的大很多。

分類

根據相變溫度高低,潛熱儲能分為低溫蓄熱和高溫蓄熱兩部分。

低溫蓄熱

低溫潛熱蓄熱主要用於廢熱回收、太陽能儲存以及供暖和空調系統。
低溫相變材料主要有冰、石蠟等。

高溫蓄熱

高溫潛熱蓄熱可用於熱機、太陽能電站、磁流體發電以及人造衛星等方面。
高溫相變材料主要採用高溫熔化鹽類、混合鹽類和金屬及合金等。熔化鹽類包括氟化鹽、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽類物質;混合鹽類優點主要是溫度範圍比較廣,熔化潛熱大,但也具有鹽類腐蝕性嚴重,會在容器表面結殼或結晶遲緩等缺點,所以基於以上特點相變儲能在套用時要求較高。

方式

常見的潛熱儲存方式有冰蓄熱、蒸汽蓄熱、相變材料蓄熱等。

儲熱材料

如果建築物採用混凝土牆體,那么即使在夏季也常能保持室內涼爽舒適。與之相反,木質或石膏板材質的輕質建築結構的房屋很快就會熱起來。原因在於各種建築材質的蓄熱能力不同。實心混凝土牆體比木材或石膏能存儲更多的熱量,因此熱緩衝效果更好。它們在白天吸收熱量,夜間又重新將熱量釋放出來。
潛熱儲能材料具有相當大的熱容量。熱量“潛藏”於此,一旦達到某一溫度,這種材料就開始吸收熱量,但是整個過程中它自身的溫度不會發生變化。其原理是添加於材料內部的小顆粒會利用吸收的熱量實現相變.如從固體轉化為液體。因此人們通常也將潛熱儲能材料稱作相變儲能材料(PCM)。已經可以在建築材料內部添加分散、細小的石蠟顆粒。石蠟顆粒接觸熱量後會立即熔化.但不會導致溫度的升高。與未使用PCH處理過的牆體相比,做PCM處理的牆體在更長的時間段內牆體溫度明顯更低。
以細小顆粒狀分散的石蠟一般被添加到石膏內層灰漿或牆體底漆內。在涼爽的夜間。石蠟重新凝固並在此過程中將熱量釋放出來。對於輕型建築結構,同樣可以通過添加細小的顆粒狀分散的石蠟形成PCM。通過對夜間通風進行有效控制來降低建築物的溫度。潛熱儲能首先適用於行政辦公建築.它可以減少空調製冷的使用頻率或乾脆無需空調製冷。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們