《建筑学名词》第二版。 2100433B

对蓄热物质在不发生相态变化的条件下，加热升温，使其内能增加，并予以保温储存，用热时释放热量的蓄热方式。

按蓄热方式来分，蓄热材料可以分为四类：显热蓄热材料 、相变蓄热材料、热化学蓄热材料和吸附蓄热材料。

1、显热蓄热材料

显热蓄热材料是利用物质本身温度的变化过程来进行热量的储存，由于可采用直接接触式换热，或者流体本身就是蓄热介质，因而蓄、放热过程相对比较简单，是早期应用较多的蓄热材料。在所有的蓄热材料中显热蓄热技术最为简单也比较成熟。

显热蓄热材料大部分可从自然界直接获得，价廉易得。显热蓄热材料分为液体和固体两种类型，液体材料常见的如水，固体材料如岩石 、鹅卵石 、土壤等,其中有几种显热蓄热材料引人注目 ,如Li2O与Al2O3、TiO2等高温烧结成型的混合材料。

由于显热蓄热材料是依靠蓄热材料的温度变化来进行热量贮存的 ，放热过程不能恒温 ，蓄热密度小 ，造成蓄热设备的体积庞大，蓄热效率不高，而且与周围环境存在温差会造成热量损失，热量不能长期储存，不适合长时间、大容量蓄热，限制了显热蓄热材料的进一步发展。

2、相变蓄热材料

相变蓄热材料是利用物质在相变（如凝固/熔化、凝结/汽化、固化/升华等）过程发生的相变热来进行热量的储存和利用。

与显热蓄热材料相比 ，相变蓄热材料蓄热密度高,能够通过相变在恒温下放出大量热量。虽然气一液和气一固转变的相变潜热值要比液一固转变 、固一固转变时的潜热大，但因其在相变过程中存在容积的巨大变化，使其在工程实际应用中会存在很大困难 。根据相变温度高，潜热蓄热可分为低温和高温两种，低温潜热蓄热主要用于废热回收 、太阳能储存以及供热和空调系统。高温相变蓄热材料主要有高温熔化盐类 、混合盐类 、金属及合金等 ,主要用于航空航天等。常见的潜热蓄热材料有六水氯化钙、三水醋酸钠 、有机醇等 。

潜热蓄热方式具有蓄热密度较高(一般都可以达到200kJ/kg以上)，蓄、放热过程近似等温，过程容易控制等优点，因此相变蓄热材料是当今蓄热材料研究和应用的主流。

3、热化学蓄热材料

热化学蓄热材料多利用金属氢化物和氨化物的可逆化学反应进行蓄热，在有催化剂、温度高和远离平衡态时热反应速度快。国外已利用此反应进行太阳能贮热发电的实验研究，但需重点考虑储存容器和系统的严密性，以及生成气体对材料的腐蚀等问题 。

热化学蓄热材料具有蓄热密度高和清洁、无污染等优点 ，但反应过程复杂 、技术难度高 ，而且对设备安全性要求高，一次性投资大，与实际工程应用尚有较大距离。

4、吸附蓄热材料

吸附是指流体相(含有一种或多种组分的气体或液体)与具有多孔的固体颗粒相接触时 ，固体颗粒(即吸附剂)对吸附质的吸着或持留过程。因吸附剂固体表面的非均一性，伴随着吸附过程产生能量的转化效应 ，称为吸附热。在吸附 脱附循环中，可通过热量储存、释放过程来改变热量的品位和使用时间,实现制冷、供热以及蓄热等目的。

吸附蓄热是一种新型蓄热技术，研究起步较晚 ，是利用吸附工质来对吸附/解吸循环过程中伴随发生的热效应进行热量的储存和转化。吸附蓄热材料的蓄热密度可高达800 ～1000kJ/kg，具有蓄热密度高、蓄热过程无热量损失等优点。由于吸附蓄热材料无毒无污染，是除相变蓄热材料以外的另一研究热点，但由于吸附蓄热材料通常为多孔材料，传热传质性能较差，而且吸附蓄热较为复杂，是重点研究解决的问题。

蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术 ，可用于解决热能供给与需求失配的矛盾，在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，是世界范围内的研究热点．，主要的蓄热方法有显热蓄热、潜热蓄热和化学反应蓄热三种．显热蓄热是利用物质的温度升高来存储热量的．利用陶瓷粒、水、油等的热容进行蓄热，把已经高温或低温变换的热能贮存起来加以利用，如固体显热蓄热的炼铁热风炉、蓄热式热交换器、蓄热式燃烧器等，通常的显热蓄热方式简单，成本低，但储存的热量小，其放热不能恒温的缺点化学反应蓄热是指利用可逆化学反应的结合热储存热能．发生化学反应时，可以有催化荆，也可以没有催化剂一种高密度高能量的蓄热方式，它的储能密度一般高于显热和潜热，此种储能体系通过催化剂和产物分离易于能量长期储存．潜热蓄热（相变蓄热）是利用物质在凝固/熔化、凝结/气化、凝华/升华以及其他形式的相变过程中，都要吸收或放出相变潜热的原理来进行能量储存的技术．利用相变材料相变时单位质量（体积）潜热，蓄热量非常大能把热能贮存起来加以利用，如空间太阳能发电用蓄热器，深夜电力调峰用蓄热器，其储能比显热一个数量级，而且放热温度恒定，但其储热介质一般有过冷、相分离、易老化等缺点。

蓄热炉可分为单筒、双筒、三筒三种。但根据燃烧气与裂解气的流向又可分为单向顺流、单向逆流、双向顿流、双向逆流等几种。

1、单简单向顺流蓄热炉

所谓单向顺流，就是燃烧气和裂解气流向相同。它采用问歇操作，每个操作周期由四个单元组成：即烧焦(或补油)升温，一次吹扫，裂解制气，二次吹扫。

2、双筒顺向蓄热裂解炉

这种炉型是从单筒炉发展起来的。当要求设计处理曼较大的蓄热炉时，由于单筒炉的喷油装置占去很大一部分空间，致使炉体增大，因此就将单筒分为两个筒而成双筒炉，但气体的流向仍和单筒炉一样。双筒顺向蓄热裂解炉的主要优点是白控制阀门少，操作方便；主要缺点是反应温度不够平稳，预热需要另设一台换热面积较大的空气预热器。

3、双筒逆向蓄热裂解炉

所谓逆向就是燃烧气与裂解气流向相反，而且每裂解一次，气体流向改变一次。

4、三筒逆向蓄热裂解炉

这种炉型被广泛采用于生产高热值煤气，主要由反应部分、水蒸汽蓄热部分、空气蓄热部分及燃烧部分所组成。裂解的原料为渣油，制气过程分为鼓风加热期和制气期，两者交替进行。每个循环为4分钟，根据工艺要求，分为八个阶段，按顺序操作。