相變化材料現(xiàn)今已逐步應用于冷藏運輸櫥柜、保溫設備、衣物、航太等領域中。除此之外,科學家也持續(xù)努力地開發(fā)具有突破性的新儲熱材料,日本東京大學化學系S.Ohkoshi與筑波大學數(shù)理物質(zhì)系HirokoTokoro教授,研究相變化儲熱陶瓷材料,發(fā)現(xiàn)特殊型態(tài)氧化鈦于室溫至530K之間,存在入相及β相之固態(tài)–固態(tài)相轉(zhuǎn)變,而相變化潛熱值達230KJ/L,且入相可借由外施加極小壓力即能造成相轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗤瑫r將儲存的大量潛熱釋出,而轉(zhuǎn)換β相后,亦可經(jīng)由加熱、照光,甚至通電流的方式,回復到N相。因此,這個材料除了一般的儲熱模式外,尚能吸收多余電力或太陽光等能量,將不同型態(tài)能量存儲在此特殊材料中,并于適當控制外加壓力時釋出能量,達到能量存儲或釋放,該研究成果刊登在2015年《NatureCommunications》期刊中,其后續(xù)發(fā)展與應用值得關注。電能儲熱系統(tǒng)運行的自動化程度高。家庭地采暖系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)
借由溫度的改變,可控制物質(zhì)的相轉(zhuǎn)移變化,進而調(diào)控能量的存儲與釋放,除了溫度外,近來更發(fā)現(xiàn)許多材料可以借由外在的驅(qū)動力,如壓力、光輻射、電流等方式進行相變化,增進對儲熱技術及系統(tǒng)的發(fā)展?jié)摿?。相變化材料可應用的范圍相當較多,例如結合太陽熱能發(fā)電整合運用,可以將太陽的熱能透過「熔鹽,molten salt」作為儲熱介質(zhì)及存儲能量,根據(jù)當時發(fā)電量需求進行調(diào)控,加熱產(chǎn)生過熱蒸氣以推動渦輪發(fā)電機而產(chǎn)生電力,不但轉(zhuǎn)換效率高且可彈性運用。儲熱材料亦可與一般的太陽能電池結合,進行熱能的管控,改善運轉(zhuǎn)時因溫度升高所造成電池效率降低的問題。綠建筑設計也有運用相變化材料的實例,將材料用于建筑物的外墻、天花板或地板中,當白天日照強時可儲存多余的熱量,有效吸收熱量避免室內(nèi)溫度上升,到晚上氣溫下降時,由建材釋放出白天吸收的熱能可維持或提升室內(nèi)溫度,如此可大幅降低冷暖氣機的使用量,以達成節(jié)能的效果。北京地采暖的價格儲熱方式原理簡單、技術較成熟、材料來源豐富及成本低廉。
研究結果發(fā)現(xiàn):在相同石墨烯總添加量的情況下(3wt.%inparaffins),以不同石墨烯懸浮液(10wt.%、20wt.%、30wt.%))所配制的石蠟PCM復合材料,其導熱系數(shù)的提升值極為近似;熔滴點實驗顯示:上述三種石墨烯懸浮液配方均可得到穩(wěn)定的熔滴點提升,其中,30wt.%配方所得石蠟PCM復合材料之熔滴溫度提升效果比較好,從℃上升至℃,證明添加石墨烯可使石蠟相變材料更快達到定型的效果。石墨烯的分散性對PCM復合材料的熱性質(zhì)提升至為關鍵,先導研究發(fā)現(xiàn):單以添加石墨烯粉體的方式,無法得到均勻的石蠟PCM復合材料,若改以石墨烯懸浮液的方式添加,則可大幅改善其分散性。進一步研究發(fā)現(xiàn):若再添加適量的「界面活性劑,surfactant],則可得到更為均勻的石蠟PCM復合材料。
潛熱儲能材料具有相當大的熱容量。熱量“潛藏”于此,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(fā)生變化。其原理是添加于材料內(nèi)部的小顆粒會利用吸收的熱量實現(xiàn)相變.如從固體轉(zhuǎn)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(jīng)可以在建筑材料內(nèi)部添加分散、細小的石蠟顆粒。石蠟顆粒接觸熱量后會立即熔化.但不會導致溫度的升高。與未使用PCH處理過的墻體相比,做PCM處理的墻體在更長的時間段內(nèi)墻體溫度明顯更低。以細小顆粒狀分散的石蠟一般被添加到石膏內(nèi)層灰漿或墻體底漆內(nèi)。在涼爽的夜間。石蠟重新凝固并在此過程中將熱量釋放出來。對于輕型建筑結構,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筑物的溫度。潛熱儲能首先適用于行政辦公建筑.它可以減少空調(diào)制冷的使用頻率或干脆無需空調(diào)制冷。儲熱系統(tǒng)能夠充分利用廉價的低谷電,降低運行費用。
儲熱材料與應用技術能幫助我們更有效率地使用能源,目前已在特定領域中展現(xiàn)應用實例,但如何擴展使用溫度范圍、增進能量密度、降低成本、提升使用壽命及穩(wěn)定性,仍需進一步針對材料特性、系統(tǒng)設計、原理機制等研究來大幅開發(fā)及驗證新的儲熱材料應用范疇。透過結合更多元的能源產(chǎn)生、使用及存儲技術(包含儲電及儲熱等),提升區(qū)域能源穩(wěn)定性、可控制性及使用效率,將是逐步邁向低碳社會與綠色環(huán)境的重要路徑。相變化材料現(xiàn)今已逐步應用于冷藏運輸櫥柜、保溫設備、衣物、航太等領域中。儲熱普遍地應用于化工、冶金、熱動等熱能儲存與轉(zhuǎn)化領域。內(nèi)蒙古太陽能儲熱器哪個牌子好
有機相變材料主要包括石蠟,脂肪酸及其他種類。家庭地采暖系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)
儲熱技術的主要作用有哪些?①儲熱技術可以儲存太陽能輻射的熱量,滿足供熱,供電,采暖,工業(yè)生產(chǎn)等方面對熱能的需求。②發(fā)電廠中應用儲熱技術,可以經(jīng)濟地解決高峰負荷問題,填平需求低谷,節(jié)約燃料,還可對余熱廢熱儲存,減少污染氣體排放。③在工業(yè)加工及熱能儲存中應用可回收余熱,減少冷卻過程水的消耗,減少空氣污染。④相變儲能材料熱容較大,可用在建筑業(yè)中。儲熱技術能夠提高能源利用率和保護環(huán)境,可用于解決熱能供給與需求不平衡以及熱能供應在時間和空間上的矛盾,通過對儲熱技術的運用。能源的利用效率得以很大提高。家庭地采暖系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)