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太阳能相变贮能的研讨使用

来源:http://www.gutancorp.com 责任编辑:ag88环亚娱乐 2018-10-30 10:06

  太阳能相变贮能的研讨使用

  摘要:太阳能相变贮能是现在很抱负的一种贮能方法。本文介绍了固液相变贮能原理以及相变物质的挑选要求,并论述了此项技能在太阳热水器方面的运用。
关键词:相变贮能 太阳辐射热 太阳热水器

Research & Application on Phase-changingSolarEnergy Storage
by Sun Bolu*

Abstract Phase-changing solar energy storage is an ideal.energy storage method now.This paper introduces.the principle of phase-changing energy.storage between solid and liquid,and selection requirement of phase change matierals. Additionally,describes its application on solar water heaters.
Keywords phase-changing energy storage solar radiant heat solar water heater

0 导言

  太阳能能量密度低,特别是冬天,无法处理一天24h总能够运用太阳辐射取得的能量满意采暖、烘干等问题。科学家把目光会集到能量储存的有用技能研讨范畴,并运用许多的试验数据处理相变贮能问题。

  1 相变贮能原理

  相变贮能就是运用太阳能或低峰谷电能加热相变物质,使其吸收能量发作相变(如从固态变为液态),把太阳能储存起来。在没有太阳的时刻里,又从液态回复到固态,并释放出热能,实相变贮能是针对物质的潜热储存提出来的,它不同于太阳热水器运用水介质的显热贮能,关于温度动摇小的采暖循环进程,相变贮能十分高效。

  2 相变物质的挑选

  现采暖,这就把太阳能的供暖时刻人为地延伸,然后能够完成接连地运用廉价的太阳能量取得全天候采暖的意图。现在这个范畴的研讨和开发是太阳能运用的又一要点,不少厂家或研讨单位都研发出了一些样机,整个趋势向着智能化操控的合理分配和高效能采暖的方向开展。关于所挑选的相变物质要求十分严厉,它要遵守以下准则:相变温度适合;相变潜热高;相变是可逆的,重复循环不蜕变;液相和固相的导热系数和导温系数高;密度大;比热容大;相变体积改变小;蒸汽压低,能在常温下操作;无毒;无腐蚀性;无过冷现象。这些条件中最首要的是相变温度适宜,相变潜热高和价格便宜。一般要在选定好的相变物质中参加导温系数高的填料,可作填料的有金属、陶瓷和热解石墨。金属中以铝的归纳功能最好。陶瓷中氧化铍和三氧化二铝为佳。热解石墨是一种极点各向异性的资料,纵向和横向的导温系数相差很大;纵向为10cm2/s,横向为0.04cm2/s,因而用它做填料时,应该使其纵向与暖流方向平行,这将会极大地改进体系的导温功能。

  现已开发的相变贮能物质分为水化盐类:如Na2SO4·10H2O(芒硝);熔盐类:如硝酸盐类。它们不光价格便宜,并且对金属资料没有腐蚀性,一般熔点在300℃左右,500℃以下不会分化,但其导热系数低,熔解热小。比较常用的还有60%碳酸钾和40%碳酸钠的混合物,熔点可达704℃,比热容0.92kJ/(kg·℃),熔解热364 kJ/kg,但缺陷是腐蚀性很大。别的还有有机相变资料和特别功能的相变资料(如用于航天事业的相变资料)等。

  3 运用太阳能进行相变贮能的开发及运用

  国内不少科研单位正在相变贮能课题上讨论,尤其是研讨它在太阳能采暖方面的运用。天津洪帆环保新动力有限公司和青岛桑达利环保新动力设备有限公司现已运用其专有技能进行研发开发,具有了出产各种太阳能相变贮能设备的才能。现在公司正在开发一种全新概念的采暖方式,即运用太阳能和辅佐低谷电能,经过相变贮能和智能化操控完成全新的采暖方法,这种采暖体系有望成为小区或独立用户最经济和环保的采暖方式。

  运用太阳能作为终年运转的动力,运用低谷电能和相变贮能体系储存热能,一起,在体系中参加智能化操控技能,运用传感器指示的温度设定所需值,断定家中有人和人员外出状况下切换温度状况,完成节能;家中有人时充沛采暖,家中无人时,自动操控体系进入保温状况。经过在北京的试运转,和会集供暖比较,能够节约费用30%以上,并且不发生任何污染。

  日子中供运用的热源有许多,烟道、家用电器、冷凝器和散热器的外端等,由于没有一种贮能的手法,相变贮能能够搜集这些没有被合理运用的余热、废热,经过热交换把热能充沛保存在一个关闭的体系之中。这样厨房作饭时发生的废热、冰箱散热体系发生的废热等都能够输送至贮能体系储存起来用在采暖方面。

  青岛桑达利环保新动力设备有限公司出产和运营的太阳能相变贮能采暖设备,是运用一种特别的聚集太阳能罩板对太阳辐射能量进行大面积收集吸收,然后将能量传给介质水,使其升温。它不象一般市售的太阳热水器那样有一个大水箱,而是在集热器的热管冷凝体系内拼装一个水量很少的微型水箱。室内涵与暖气体系衔接的方位上装置一个微型的换热器,这个换热器的功率很高,能够瞬间将洗浴、采暖、伙食所用的自来水加热到60~70℃。室内水箱含有相变贮能的夹层或盘管,家中无人时,相变物消融吸热,储存热能。阴天和夜间,相变物从头凝结,一起放出热能持续保持采暖。为了充沛确保热水的温度,设备的室内水箱里加了一个500~800W的小型辅佐电加热棒,他的工作时刻靠一个智能化外表进行含糊操控。这样,体系建立起来后能够一起满意采暖、洗浴、洗衣、刷碗等用处的热水供给。这种设备适合在写字楼、公共场合、居室、试验室、病房等处运用。

4 结语

  在建设部着重太阳能运用和修建设计、修建施工一体化进行的精力引领下,信任会有更多新式的太阳能归纳运用的集热和贮能设备诞生。人类运用太阳能将会进入一个簇新的范畴。

  

   太阳能相变资料太阳热水器