儲熱技術(shù)包括兩個(gè)方面的要素，其一是熱能的轉(zhuǎn)化，它既包括熱能與其它形式的能之間的轉(zhuǎn)化，也包括熱能在不同物質(zhì)載體之間的傳遞；其二為熱能的儲存，即熱能在物質(zhì)載體上的存在狀態(tài)，理論上表現(xiàn)為其熱力學(xué)特征。雖然儲熱有顯熱儲熱、潛熱儲熱和化學(xué)反應(yīng)儲熱等多種形式，但本質(zhì)上均是物質(zhì)中大量分子熱運(yùn)動時(shí)的能量。因而從一般意義上講，熱能存儲的熱力學(xué)性質(zhì)與熱力學(xué)性質(zhì)相同，均有量和質(zhì)兩個(gè)衡量特征，即熱力學(xué)中的***定律和第二定律。以顯熱儲熱為例，熱能儲存的量即所儲存的熱量的大小，數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為物質(zhì)本身的比熱容和溫度變化的乘積。具體地，假設(shè)儲熱材料本身的定壓比熱容恒定且大小為Cp，且在儲熱過程中物質(zhì)載體的溫度變化為△T，則在儲熱過程中物質(zhì)載體所儲存的熱量的大小△Q可計(jì)算為△Q =Cp△T?？梢?，給定物質(zhì)載體，其所儲存熱量的大小只與溫差有關(guān)而與***溫度無關(guān)，亦即儲存熱量的大小不能反映熱量的品位，因而需要借助熱力學(xué)中的另一個(gè)重要參數(shù) 來衡量所儲存熱量的質(zhì)（即有用功）。太陽能儲熱能夠滿足用能連續(xù)和穩(wěn)定供應(yīng)的需要。山西家庭用采暖系統(tǒng)生產(chǎn)商

太陽能儲熱技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，無論從技術(shù)層面和投資成本來看，太陽能熱儲熱技術(shù)都是太陽能利用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從現(xiàn)有的研究來看，顯熱儲熱研究比較成熟，已經(jīng)發(fā)展到商業(yè)開發(fā)水平，但由于顯熱儲能密度低，儲熱裝置體積龐大，有一定局限性。化學(xué)反應(yīng)儲熱雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但化學(xué)反應(yīng)過程復(fù)雜、有時(shí)需催化劑、有一定的安全性要求、一次性投資較大及整體效率仍較低等困難，只處于小規(guī)模實(shí)驗(yàn)階段，在大規(guī)模的應(yīng)用之前還是有許多問題需要解決的。北京相變儲熱棒顯熱儲熱是通過儲熱材料的溫度的上升或下降來儲存熱能。

當(dāng)前顯熱儲熱的應(yīng)用較為成熟，但是相變儲熱和熱化學(xué)儲熱具有諸多優(yōu)勢，后兩種儲熱方式將是未來重點(diǎn)研究的方向。中高溫相變儲熱材料儲熱密度大，有利于設(shè)備的緊湊和微型化，但是相變材料的腐蝕性、與結(jié)構(gòu)材料的兼容性、穩(wěn)定性、循環(huán)使用壽命等問題都需要進(jìn)一步的研究,其商業(yè)化道路需要探索。熱化學(xué)儲熱適用的溫度范圍比較寬，儲熱密度大，理論上可以適用在中高溫儲熱領(lǐng)域。但熱化學(xué)儲熱技術(shù)工藝復(fù)雜，迄今為止，其技術(shù)成熟性尚低，需對反應(yīng)速率和傳熱系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制,并對其進(jìn)行大量的研究投入。

相變儲熱有著哪些優(yōu)點(diǎn)？容積儲熱密度大：因?yàn)橐话阄镔|(zhì)在相變時(shí)所吸收(或放出)的潛熱約為幾百至幾千kJ/kg。例如，冰的熔解熱為335kJ/kg，水的比熱容為4.2kJ（kg?℃），巖石的比熱容為0.84kJ（kg?℃）。所以儲存相同的熱量，相變儲熱體所需的容積小得多，即設(shè)備投資費(fèi)用降低。許多場合需要限制儲熱設(shè)備的空間尺寸及質(zhì)量(如在原有的建筑物中安裝儲熱設(shè)備等)，就可優(yōu)先考慮采用相變存儲設(shè)備。溫度波動幅度小：物質(zhì)的相變過程是在一定的溫度下進(jìn)行的，變化范圍極小，這個(gè)特性可使相變儲熱體能夠保持基本恒定的熱力效率和供熱能力。因此，當(dāng)選取的相變材料的溫度與熱用戶的要求基本一致時(shí)，可以不需要溫度調(diào)節(jié)或控制系統(tǒng)。這樣，不只設(shè)計(jì)簡化，而且能降低不少成本。相變儲熱系統(tǒng)熱量以顯熱、潛熱或兩者兼有的形式儲存。

隨著社會的發(fā)展，人們環(huán)保意識的加強(qiáng)，在我國碳達(dá)峰、碳中和背景下，作為可再生能源富集區(qū)的青海省，選用了相變儲熱技術(shù)提高新能源的利用率，同時(shí)能夠有效緩解可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性、間隙性、平衡性，使用相變儲熱清潔供暖技術(shù)，既解決了清潔采暖需求，也解決了新能源與用戶需求匹配的矛盾。太陽能是一種取之不盡用之不竭的可再生能源，但其本身的特點(diǎn)，如不穩(wěn)定、不連續(xù)、能量密度低、受天氣影響大等，給太陽能高效利用帶來諸多挑戰(zhàn)。利用相變材料儲存太陽能集熱產(chǎn)生的熱能可以有效緩解上述問題。相變儲熱技術(shù)得到了普遍的研究。家庭地采暖系統(tǒng)生產(chǎn)

當(dāng)環(huán)境溫度低于一定值時(shí)，相變材料由液態(tài)凝結(jié)為固態(tài)，釋放熱量。山西家庭用采暖系統(tǒng)生產(chǎn)商

儲熱未來發(fā)展面臨技術(shù)與科學(xué)挑戰(zhàn)：在單元與裝置方面，材料模塊和單元需要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)與排列組裝，實(shí)現(xiàn)儲熱換熱裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及材料模塊、單元、儲熱換熱裝置的規(guī)模化制造。在系統(tǒng)集成與優(yōu)化方面，要注意能源系統(tǒng)集成儲熱技術(shù)的復(fù)雜動力學(xué)，系統(tǒng)動態(tài)模擬與優(yōu)化，以及復(fù)雜系統(tǒng)的動態(tài)控制。儲熱技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究涵蓋從材料到單元操作再到系統(tǒng)的寬廣尺度范圍，其挑戰(zhàn)在于建立一個(gè)一個(gè)跨尺度的反饋機(jī)制，獲得從材料特性到系統(tǒng)性能的關(guān)聯(lián)關(guān)系，其中包括理解跨尺度的多相輸運(yùn)現(xiàn)象，從而建立分子層面特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系。山西家庭用采暖系統(tǒng)生產(chǎn)商

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