儲熱技術包含兩個方面的要素,其一就是熱能的轉化,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,理論上表現為其熱力學特征。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。所以從一般意義上講,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,即熱力學中的第1定律和第二定律。相變儲熱系統在人們的生產和生活中,在能源的集中供應端和用戶端,都發揮著日益重要的作用。地采暖安裝價格
儲熱是利用相變材料發生相變時吸收或放出熱量來實現能量的儲存,有著單位質量儲熱量大、溫度波動小、化學穩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儲熱材料有:氟化物、硫酸鹽、硝酸鹽以及石蠟等有機儲熱材料。地采暖安裝價格儲熱系統運行的自動化程度高。
儲熱系統可以作為單獨的系統接入電網,對電網起到削峰填谷、無功補償等作用;儲熱系統也可以與新能源發電一起組成風光儲系統,平滑發電側新能源并網功率;儲熱系統還可以與風力發電、光伏發電等新能源發電系統一起建在負荷中心組成微網系統,提高能源利用效率、提升電能質量、提高供電可靠性、體現綠色環保等。通過多向變流系統實現微網供電,保證用電負荷在電網停電狀態下也能不間斷運行。通過對電池、逆變器、雙向變流器、風光設備的優化配置,交谷太陽能可以實現儲熱系統、風光儲系統、儲熱微網系統等項目的工程咨詢、設計、系統集成、站級監控等。
顯熱儲熱方式發生化學反應時,可以有催化劑,也可以沒有催化劑一種高密度高能量的儲熱方式,它的儲能密度一般高于顯熱和潛熱,此種儲能體系通過催化劑和產物分離易于能量長期儲存。潛熱儲熱(相變儲熱)是利用物質在凝固/熔化、凝結/氣化、凝華/升華以及其他形式的相變過程中,都要吸收或放出相變潛熱的原理來進行能量儲存的技術。利用相變材料相變時單位質量潛熱,儲熱量非常大能把熱能貯存起來加以利用,如空間太陽能發電用儲熱器,深夜電力調峰用儲熱器,其儲能比顯熱一個數量級,而且放熱溫度恒定,但其儲熱介質一般有過冷、相分離、易老化等缺點。相變儲熱主要分為熱化學儲熱、顯熱儲熱和相變儲熱。
熔融鹽類相變儲熱材料一般由堿金屬的氟化物、氯化物、碳酸鹽等組成,可以是單組分、雙組分或多組分的混合物。此使用溫度范圍的相變材料在吸收、儲存了熱量后,足夠為其它設備或應用場合提供熱動力,可以應用于小功率電站、太陽能發電、工業余熱回收等方面。此類材料的研究重點仍在于開發高性能的新體系、優化現有體系。合金類相變儲熱材料:合金類相變儲熱材料主要由單一金屬或多種金屬等組成的二元、三元或四元合金,其相變溫度一般在300℃以上,近幾年出現10~300℃相變合金,相變焓可達700J/g以上。導熱系數為十幾W/(m?℃),甚至更高。附加相變儲熱系統可以大幅度提高系統響應速度。地采暖安裝價格
儲熱可將熱量傳給循環工作的介質如水,并儲藏起來。地采暖安裝價格
相變儲熱有著哪些優點?容積儲熱密度大。因為一般物質在相變時所吸收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,即設備投資費用降低。許多場合需要限制儲熱設備的空間尺寸及質量(如在原有的建筑物中安裝儲熱設備等),就可優先考慮采用相變存儲設備。溫度波動幅度小。物質的相變過程是在一定的溫度下進行的,變化范圍極小,這個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,當選取的相變材料的溫度與熱用戶的要求基本一致時,可以不需要溫度調節或控制系統。這樣,不只設計簡化,而且能降低不少成本。地采暖安裝價格