太阳能蓄热技术

热设计与电磁兼容结构设计报告题目：太阳能热利用中的蓄热问题学院：机械电子工程学院学生：冯宇学号：授课老师：王皓太阳能热利用中的蓄热问题摘要：太阳能是理想的可再生能源，通过解决太阳能热利用中的蓄热问题可以大大提高太阳能的利用效率。

根据储热机制的不同，文章介绍了三种太阳能蓄热方式：显热蓄热、潜热蓄热和化学蓄热，并分析了常用蓄热介质的特性，提出了当前太阳能蓄热技术的发展趋势。

关键词：太阳能蓄热技术蓄热介质1 前言随着煤、石油、天然气等传统矿物燃料的大量开采利用，不仅造成了全球性环境污染和生态破坏，而且其对人类生存和发展构成的威胁。

为应对能源危机，世界各国正在积极开展水能、风能、生物质能、太阳能等新型清洁可再生能源的研究工作。

作为一种除风电以外最具竞争力的数量可观、无公害的可再生能源，太阳能日益受到人们的重视，也是21世纪后人类可期待的最有希望的能源。

太阳表面温度高达6000°C，每3天向地球辐射的能量就相当十地球所有矿物燃料能量的总和，其每秒钟辐射的能量相当于500万t煤。

我国地域辽阔，年日照时间大于2000小时的地区约占全国面积的2/3，处于利用太阳能较有利的区域内[1]。

但是太阳能是稀薄的能源，它的地球表面的能源密度极低。

并且太阳辐射热量有季节、昼夜的规律变化，同时还受阴晴云雨等随机因素的强烈影响，故太阳辐射热量具有很大不稳定性[2]。

要利用太阳能，必须要解决太阳能的间隙性和不可靠性问题。

而在太阳能利用系统中设置蓄热装置是解决上述问题的最有效的方法之一。

通过太阳能蓄热系统可以将太阳能多余的热量暂时储存起来，等到没有日照或阴雨天气时再将这部分热量释放出来，保证系统正常运行。

实践证明，蓄热装置对提高太阳能的利用效率具有特别重要的意义。

2 太阳能蓄热技术概述太阳能蓄热主要有两种方式:短期蓄热和长期蓄热。

短期蓄热是太阳能蓄热中一种简单常见的形式，它的充、放热循环周期比较短，最短可以24小时作为一个循环周期。

【科普】太阳能光热与储热太阳发出的太阳辐射是地球上所有自然能量的来源。

但是，大多数的太阳辐射会反射回太空。

到达地球表面的辐射只有三部分，即可见光，紫外线和红外辐射。

接收到的太阳辐射中约40-45%位于400至700nm之间的可见光谱中。

在700nm–1mm之间的红外线占最大份额，为50–55%，而在100–400nm之间的紫外线辐射则最小，为5–10％。

（来源：微信公众号“CSPFocus光热发电资讯” ID：cspfocus）近年来，我们越来越善于使用太阳能电池板利用可见光。

但是，我们不能否认，热能仍然是主要的组成部分，而且可能是最古老的能源。

太阳能光热（CSP）系统使用反射镜从入射的红外辐射中收集热能。

光热如何工作？所有太阳能光热（CSP）系统都通过使用多个反射镜阵列将大面积的散射阳光聚焦到热接收器上来工作。

首先，阳光照射到镜子阵列上。

然后，镜子收集阳光并将其反射（重定向）到接收器。

大多数现代反射镜都能跟踪太阳的位置以收集最大量的阳光。

接收器实际上是装满工作流体的管道。

因此，根据反射镜的类型和所使用的流体，工作流体的温度会升高到500度（甚至更高）。

最终，流体流向热能发电系统，在此流体中的热量通过换热产生蒸汽，从而驱动汽轮机发电。

术语“工作流体”是指通过流动传递热量的流体。

图1 –塔式太阳能光热电站图1显示了定日镜将太阳光聚焦在中央接收器上。

光热电站产生的能量实际上可以满足任何需求，特别是在阳光充足的地方。

例如，世界上最大的光热电站集群在摩洛哥。

它的容量为500MW，可为110万摩洛哥人供电。

现有各种各样的光热系统可以利用太阳的热能，常见的集热器技术是：槽式集热器，线性菲涅尔集热器，太阳能塔式集热器，碟式集热器。

储热（TES）系统太阳能的主要缺点是在特定时间段内的不连续性。

例如，遮蔽日光的云层抑制了太阳能的发电。

因此，将太阳能光热电站与储热系统集成在一起是解决此问题的绝妙窍门。

与其他大多数能源系统类似，（过量的）热能在明媚的阳光下存储起来，在太阳强度可忽略或不可用时释放。

太阳能发电系统的电能储备与储能方式太阳能发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的装置。

它是一种可再生能源，具有环保、清洁和可持续的特点。

然而，太阳能发电系统存在一个问题，即如何储存和利用发电产生的电能。

本文将探讨太阳能发电系统的电能储备与储能方式。

一、电能储备的重要性太阳能发电系统的特点之一是其不稳定性。

太阳能的光照强度和持续时间随天气、季节和地理位置的变化而变化。

因此，太阳能发电系统在夜间、阴天或冬季可能无法产生足够的电能。

为了解决这个问题，电能储备成为太阳能发电系统的一个关键环节。

二、储能方式的选择太阳能发电系统的储能方式多种多样，包括电池储能、压缩空气储能、水泵储能等。

下面将分别介绍这些储能方式的特点和应用。

1. 电池储能电池储能是目前应用最广泛的太阳能发电系统储能方式之一。

电池储能的原理是将发电产生的电能存储在电池中，并在需要时释放出来供电使用。

电池储能具有容量大、储能效率高、可靠性强等优点。

目前，常用的电池储能技术包括铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等。

2. 压缩空气储能压缩空气储能是一种将电能转化为压缩空气储存的技术。

该技术的原理是将发电产生的电能用于压缩空气，并将压缩空气存储在储气罐中。

当需要用电时，通过释放压缩空气来驱动发电机发电。

压缩空气储能具有容量大、储能效率高和环保等优点。

然而，该技术的成本较高，目前还处于研究和试验阶段。

3. 水泵储能水泵储能是一种将电能转化为水位能储存的技术。

该技术的原理是利用发电产生的电能将水抽到高处，当需要用电时，通过释放水位能来驱动涡轮发电机发电。

水泵储能具有容量大、储能效率高和环保等优点。

然而，该技术的应用范围受地理条件和水资源的限制。

三、储能方式的发展趋势随着科技的进步和能源需求的增长，太阳能发电系统的储能方式也在不断发展和改进。

未来，太阳能发电系统的储能方式有望实现更高的储能效率和更低的成本。

1. 新型电池技术目前，太阳能发电系统主要采用的是传统的铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等。

太阳能相变地板蓄热装置太阳能相变地板蓄热装置，听起来是不是挺高大上的？这玩意儿就是把太阳能给吸收起来，然后通过特殊的材料把热量存储下来，随时能给你提供温暖的一项“黑科技”！相信我，这东西能让你感受到太阳的温暖，就像是阳光下晒太阳的老大爷，一直到冬天都能保持“热气腾腾”。

我知道你可能会想：“这么一说，有啥特别的？不就是太阳能加热嘛？”你可别小看这“相变”两个字，里头有着不少讲究。

简单说，太阳能打了个“隐形的保温剂”，让热量存储起来，甚至能在几天阴冷的天气里也能继续给你送温暖！是不是超级厉害？你想，冬天如果你家地板是用这种技术做的，冬天一到，屋子里就像是有一个隐形的“太阳”，悄悄地释放着热量。

早上起床，脚一踩上去，不是冰凉的瓷砖，而是软绵绵的温暖，就像是踩在冬天的阳光里一样，舒服得不行。

而这背后的秘密，就是那些小小的“相变材料”。

这类材料能够把太阳能转化成热能，然后储存起来，等到你需要时，再慢慢释放，达到一个温暖如春的效果。

这种技术看起来复杂，实际上它跟你拿个热水袋捂手差不多，就是通过某些材料的“相变”过程，把热量保留下来。

你是不是想知道这东西是怎么工作的？其实也没那么神秘。

想象一下，一块地板下面装了好多“魔法块”，这些块的工作原理就是吸收阳光，然后在材料内发生一种像“变身”一样的反应，把吸收的热量储存起来。

这样就算白天太阳不再晒，到了晚上或者第二天，热量还在，房间也不会一夜之间变得冰冷冷的。

而且你想，家里暖气开着一整天，不仅贵还不环保。

这种太阳能相变地板，既省钱又环保，绝对是现代家庭的新宠儿。

不过说到“相变”这个概念，可能不少人就开始皱眉了。

别急，听我说，这其实就是一种很简单的物理现象。

你看水，从液态变成气态叫蒸发，从固态变成液态叫融化。

相变地板就是利用这种材料，在太阳照射下，它的状态从固态转化为液态，储存下来的热量在需要时又通过相反的过程释放出来。

简单点说，就是让热量像“藏匿起来的秘密”一样，随时准备给你带来温暖。

太阳能蓄热材料1引言1.1太阳能利用的研究背景跨入新世纪后，经济和社会的可持续发展成为实现人类进步的重大挑战，在有限的资源和环保双重压力下发展经济已成为全球关注的热点问题，而能源问题则更加突出。

能源是人类生存和社会发展的物质基础，地球供给人类消耗的能源有限，据《BP世界能源统计》的数据表明，化石能源的枯竭不可避免，将在本世纪末基本开采殆尽。

这就意味着在能源消耗殆尽之前，人类必须找到新的替代能源——可再生能源。

世界大部分国家和地区能源供应不足，各国正在努力寻找稳定充足的能源供应，同时对发展能源新战略决策给予极大地重视，特别是可再生能源的开发与利用尤为引人注目。

常规能源的匮乏，化石能源的开发利用带来了一系列的问题，如环境污染，温室效应等都与化石燃料的燃烧有关。

人类要解决能源危机和环境问题，实现经济和社会的可持续发展，只能大规模的开发利用可再生的清洁能源。

在所有可再生清洁能源中，太阳能等是被各国专家都看好的未来替代能源。

如果说20世纪是石油世纪的话，21世纪则是可再生能源的世纪，太阳能的世纪。

据权威专家估计，如果实施可再生能源的发展战略，到2020年新的可再生能源（不包括传统生物质能和水电）将占全球能源消费的20%，在能源消费结构中总的比例将达到30%。

太阳能在世界能源结构转移中担当重任，成为21世纪后期的主导能源。

正如世界观察研究所的一期报告所指出：正在兴起的“太阳经济”将成为未来全球能源的主流。

作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分，中国的能源消费已占世界能源消费总量的11.36%，世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。

我国人口众多，化石能源消耗量大，煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量，原油和天然气的生产则不能满足需求，特别是原油的缺口最大。

注重能源资源的节约，提高能源利用效率，加快可再生能源的开发利用，对我国来说是迫在眉睫。

在2009年的中国两会上，开发太阳能、风能等清洁能源，被明确写进政府工作报告中，这意味着一个新能源产业发展的春天即将到来。