相變儲能利用的是材料在從一種物態(tài)到另外一種轉換過程中熱力學狀態(tài)(焓)的變化。比如冰在融化為水的過程中要從周圍環(huán)境吸收大量的熱量,而在重新凝固時又要放出大量的熱量。這種吸熱/放熱的過程中,材料溫度不變,即在很小的溫度變化范圍能帶來大量能量的轉換過程,是相變儲能的主要特點。相變材料在反復的相變過程中化學性能穩(wěn)定,可多次循環(huán)利用,對環(huán)境友好,無毒,安全。相變材料發(fā)生相變時的體積變化小,容易儲存;放熱過程溫度變化穩(wěn)定。儲熱是一種以相變儲能材料為基礎的高新儲能技術。河南太陽能儲熱系統(tǒng)
儲熱功能不可替代,在眾多儲能技術中,儲能技術沒有比較好的,只有較合適的,儲熱是二次能源,也是連接一次能源和二次能源的紐帶,能源的終端應用形式中,熱能約占70%,因此儲熱集成應用的益處在很多情況下是其他任何儲能技術不能實現(xiàn)的。例如在傳統(tǒng)煤電中,系統(tǒng)儲熱動態(tài)響應的制約點在前端,磨煤/輸送/燃燒,附加儲熱可以大幅度提高系統(tǒng)響應速度。儲熱還是太陽能熱發(fā)電和壓縮空氣/液態(tài)空氣儲能技術的關鍵,也是目前解決我國三北地區(qū)棄風問題(冬季供暖)和南方夏季空調制冷的有效方法之一。此外,在工業(yè)余熱中,大于30%的能量以廢熱的方式被排放出去,這部分的余熱同樣可以通過合適的儲熱技術加以應用。天津電地熱采暖器生產公司儲熱技術主要的儲熱方法有顯熱儲熱、潛熱儲熱和化學反應儲熱三種。
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(tài),理論上表現(xiàn)為其熱力學特征。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征,即熱力學中的***定律和第二定律。
相變儲熱材料是什么?是指溫度不變的情況下而改變物質狀態(tài)并能提供潛熱的物質。轉變物理性質的過程稱為相變過程,這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。這種材料一旦在人類生活被大量應用,將成為節(jié)能環(huán)保的比較好綠色環(huán)保載體,在我國已經列為**研發(fā)利用序列。相變材料的分類相變材料主要包括無機PCM、有機PCM和復合PCM三類。其中,無機類PCM主要有結晶水合鹽類、熔融鹽類、金屬或合金類等;有機類PCM主要包括石蠟、醋酸和其他有機物;復合相變儲熱材料的應運而生,它既能有效克服單一的無機物或有機物相變儲熱材料存在的缺點,又可以改善相變材料的應用效果以及拓展其應用范圍。儲熱在受熱或冷卻時發(fā)生可逆反應。
潛熱蓄熱是利用相變材料發(fā)生相變時吸收或放出熱量來實現(xiàn)能量的儲存,具有單位質量(體積)蓄熱量大、溫度波動小(儲、放熱過程近似等溫)、化學穩(wěn)定性好和安全性好等特點。常見的相變過程主要有固-液、固-固相變兩種類型。固-液相變是通過相變材料的熔化過程來進行熱量儲存,凝固過程來放出熱量;而固-固相變則是通過相變材料的晶體結構發(fā)生改變或固體結構進行有序-無序的轉變而可逆地進行儲、放熱。當前正在考慮的潛熱蓄熱材料有:氟化物、硫酸鹽、硝酸鹽以及石蠟等有機蓄熱材料。儲熱能夠滿足用能連續(xù)和穩(wěn)定供應的需要。山東儲熱系統(tǒng)供貨商
儲熱技術是提高能源利用效率和保護環(huán)境的重要技術。河南太陽能儲熱系統(tǒng)
儲熱雖然具有很強的競爭力和巨大的應用前景,所受到的重視程度卻仍需要加強。據報告統(tǒng)計介紹,全球儲能方向所發(fā)表的文章主要在鋰離子電池和儲熱兩個方向,這兩個儲能技術方向在2009年以前每年發(fā)表的文章數(shù)相當,但到2015年鋰離子電池方向的文章總數(shù)約為3500篇,是儲熱方向文章數(shù)的3.5倍。而從近十年的趨勢來看,鋰電子方向現(xiàn)有數(shù)遠超出儲熱方面,在2006年到2015年間的增速同樣超出儲熱方向,可見儲熱在近年全球儲能發(fā)展中還未得到爆發(fā)增長,與抽水蓄能等其他成熟的儲能技術相比,還處于剛剛起步到初步應用的階段。不過,根據數(shù)據統(tǒng)計,儲熱的體量已經有所上升,的全球統(tǒng)計數(shù)據顯示,儲熱在儲能中占的比例越來越高,儲熱裝機已經達到14GW。同時因近幾年中國清潔供暖的需求,過去幾年中國已有約4GW以上的儲熱裝機??偟膩砜矗騼δ艿氖袌鼋咏|美元量級,其中中國也具有很大的市場空間。河南太陽能儲熱系統(tǒng)