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按照相变材料的成分,可分为无机物和有机物(包括高分子)两类。使用最多的相变储热体是无机盐类(水合盐)以及石蜡等有机材料。
1、无机相变储热体
无机相变储热体广泛应用于各种工业或公用设施中回收废热和储存太阳能,它的储能密度大、成本低、对容器腐蚀性小、制作简单,是固一液相变储能的主流,已取得显著成果。
2、有机相变储热体
根据熔点、熔解热、性能稳定性、价格来看,饱和的碳氢化合物(石蜡)、某些结晶聚合物(塑料)以及某些天然生成的有机酸都是比较实用的有机相变材料。其中石蜡作为建筑物供暖和空调系统的相变材料,得到了比较广泛深入的研究。
应用相变储能时,由于在固态时没有对流,热导率一般又都比较低,而体积又是在变化的,所以无论是充能时把热量传给储能介质还是在放能时从储能介质中把热量放出,都不像显热储存那么容易。因此要采取下面一些措施来提高其传热效率。
(1)相变材料与传热流体直接接触换热;
(2)把相变材料封装后放在传热流体中;
(3)相变材料填充在换热器的壳程,换热管为翅片管或光管。
(1)容积储热密度大
因为一般物质在相变时所吸收(或放出)的潜热约为几百至几千kJ/kg。例如,冰的熔解热为335kJ/kg,水的比热容为4. 2kJ(kg·℃),岩石的比热容为0.84kJ(kg·℃)。所以储存相同的热量,相变储热体所需的容积小得多,即设备投资费用降低。
许多场合需要限制储热设备的空间尺寸及质量(如在原有的建筑物中安装储热设备等),就可优先考虑采用相变存储设备。
(2)温度波动幅度小
物质的相变过程是在一定的温度下进行的,变化范围极小,这个特性可使相变储热体能够保持基本恒定的热力效率和供热能力。因此,当选取的相变材料的温度与热用户的要求基本一致时,可以不需要温度调节或控制系统。这样,不仅设计简化,而且能降低不少成本。
由于以上优点,相变储能越来越受到重视。美国、日本、法国、德国等都在进行深人的研究和开发,有些相变储热装置已投人运行。
热水器加热体材质选择哪种最好: 非金属的加热器好,因为它不会结水垢,延长了热水器的使用寿命,而且还保障你百分之百的安全。
你买这几种就不会结垢了 1,金属发热体。金属属于一种直接利用金属电阻发热,然后传递热量根据相关的控制,从而达到我们理想的加热状态。但是金属是产生水垢的条件之一,也就是在满足温度和长期潮湿不能流动的水里...
你买这几种就不会结垢了1,金属发热体。金属属于一种直接利用金属电阻发热,然后传递热量根据相关的控制,从而达到我们理想的加热状态。但是金属是产生水垢的条件之一,也就是在满足温度和长期潮湿不能流动的水里,...
(1)具有合适的熔点温度
例如作为建筑物供储热系统的相变材料,其熔点温度最好为20~35℃。而储冷系统的相变材料的熔点应为5~15℃。
(2)有较大的熔解潜热
可以使用较少的材料存储所需热量。
(3)密度大
存储一定热能时所需耍的相变材料体积小。
(4)在固态和液态中部具有较大比热容
这样除了利用潜热以外,还应利用液体和(或)固体的显热。
(5)在固态与液态(换热器)时具有高的热导率
(6)无偏析,不分层,热稳定性好
(7)热膨胀小,熔化时体积变化小
(8)凝固时无过冷现象,熔化时无过饱和现象
(9)没有或有低的腐蚀性(这是为了采用价格低的容器材料),危险性小(不产生有毒气体,与工作介质或传热介质不起危险的反应)
在技术方面,相变材料应高效、紧凑、可靠、适用。另外,为了便于商业应用,相变材料还应容易生产,价格低廉。
对相变储热体的开发研究,已进入了实用阶段。主要用来存储太阳能、工业反应中的余热和废热。相变储热在建筑节能中也获得了一定的应用,包括相变蓄能围护结构、相变储热地板辐射供暖系统、蓄冷系统等。2100433B
螺旋盘管式相变储热单元储热性能
以石蜡作为相变材料,制作了内通流体螺旋盘管结构的相变储热单元。在对储热单元储热过程进行传热分析的基础上,利用实验手段对储热单元在不同工况下的储热性能进行了研究。通过对其储热过程中相变材料相变过程的分析,提出储热器设计的优化方案。利用实验数据得到其准则关联式,为其在工程中的应用提供了依据。
太阳能相变储热装置研究现状
综述近十年来太阳能相变储热装置的研究现状,主要分析对不同几何结构相变储热装置的实验研究现状,阐述相变储热装置数值模拟研究的相关理论与方法,并对强化相变传热的措施进行讨论,在此基础上提出相变储热装置的未来研究方向。
中国储能网讯:光热发电因伴有储热系统而具备了可持续稳定与可调度供电的核心竞争优势,美国能源部SunShot计划提出到2020年实现6美分/kWh的光热发电成本目标,其中对储热系统设定的目标为15美元/kWhth。而目前的实际成本仍远远高出这一目标值,如何更快地降低储热系统的成本是光热发电行业须着力突破的关键一环。
除了目前常见的熔盐储热技术,更多新型的低成本储热系统方案被提出并开始逐步推向实验和示范验证。美国佛罗里达大学研发的胶囊式相变储热系统就是一种独特的新型储热解决方案。据称,采用该技术可以大大削减储热成本。CSPPLAZA记者为此采访了Verdicorp中国区代表北京百富丽科技有限公司总经理佟光华。
佟光华表示,该储热技术采用胶囊式包装熔盐以实现相变储热。之所以采用这种胶囊结构,是为了解决传统熔盐储热系统投资成本高及有腐蚀性的问题。首先,熔盐的优势是价格低廉,来源普遍,物理化学性质稳定,导热系数与载热容量高。但是考虑到熔盐储热系统的热损失和熔盐的腐蚀性问题,必须对熔盐管道做好保温,以避免熔盐凝固,同时目前采用的双罐系统也使得熔盐储热系统的投资较为高昂。储热系统的投资是光热发电站仅次于光场的第二大类别。削减熔盐储热系统高昂的投资成本,可大幅降低光热发电的度电成本。
相变熔盐是一种具有特殊感光性和可快速充放热的具有特殊导热性的高温材料,由多种不同的熔盐以一定比例配比而成,具体可根据实际的运行温度需要选择材料配比。将这种相变材料封装于小型的胶囊状球体中,可有效解决相变材料对储热箱体的腐蚀问题,并可采用价格更为低廉的单罐设计。
对于该储热球的制造和封装工序,研究人员首先采用液压机将这种粉状相变蓄热材料压缩,然后用一种低成本、可硬化并具有高渗透率的聚合物涂布将压缩后的相变材料包裹起来,再通过加热工序,使相变材料膨胀,聚合物涂布膨胀将空气逼出材料球内,形成真空。再通过放热过程,相变材料在球体内由外向内冷却成为固态,因空气在加热过程中被逼出,中心部位形成真空状态,然后采用电镀或高温烧结技术将包裹起来的相变储热球封装一层金属外壳或者陶瓷外壳。(见图1)
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分子中原子或原子团互相连接次序相同,但空间排列不同而引起的异构体称为立体异构体,有两类立体异构体。
1.构型异构体
因键长,键角分子内双键、有环等原因引起的立体异构体称为构型异构体。
2.构象异构体
仅由于单键的旋转而引起的立体异构体称为构象异构体,有时也称为旋转异构体。
在矿物形成过程中,由于各种因素的影响,使正在生长(或长成后)的矿物产生各种缺陷,介质在矿物继续生长过程中被圈闭于这些缺陷中而保留、保存下来。这些独立的封闭体系就是流体包裹体。