太阳能蓄热材料
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相变材料在太阳能领域的应用相变材料是一种特殊的材料,具有在温度或压力变化下发生相变的能力。
它们在太阳能领域中有着广泛的应用,可以提高太阳能的收集效率和储存能力。
一种常见的相变材料是相变蓄热材料。
在太阳能领域中,相变蓄热材料被广泛应用于太阳能热水器和太阳能空调系统中。
在太阳能热水器中,相变蓄热材料被用于储存太阳能热能,使其在夜间或阴雨天也能提供热水。
当太阳能照射到相变蓄热材料上时,它会吸收热量并发生相变,将热能储存起来。
在需要热水的时候,相变蓄热材料释放储存的热能,使水加热至所需温度。
相变蓄热材料的应用,不仅可以提高太阳能热水器的热水供应稳定性,还可以节约能源和降低环境污染。
另一种应用相变材料的方式是利用其在相变过程中释放或吸收的潜热来增强太阳能电池的效率。
太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,但在高温环境下,太阳能电池的效率会下降。
通过在太阳能电池上覆盖一层相变材料,可以利用相变过程中释放的潜热来降低太阳能电池的温度。
相变材料吸收太阳能的热量,将其转化为相变潜热,从而保持太阳能电池的温度在适宜的范围内,提高电池的效率和寿命。
相变材料还可以应用于太阳能储能系统中。
太阳能储能系统是将太阳能转化为电能或热能后储存起来,以供日间或夜间使用。
相变材料可以通过吸收和释放潜热来储存和释放能量,实现太阳能的高效储能。
当太阳能供应充足时,相变材料吸收太阳能的热量并发生相变,将能量储存起来。
而当太阳能供应不足时,相变材料释放储存的能量,满足系统的能量需求。
相比传统的储能方式,相变材料具有更高的储能密度和更长的使用寿命。
相变材料在太阳能领域的应用具有广阔的前景。
通过利用相变材料的特性,可以提高太阳能的收集效率和储存能力,实现太阳能的可持续利用。
随着相变材料技术的不断发展和完善,相信相变材料将在太阳能领域发挥越来越重要的作用,为清洁能源的发展做出贡献。
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。
集热蓄热墙式太阳房原理
集热蓄热墙式太阳房是一种利用太阳能进行集热和蓄热的建筑结构。
它的原理如下:
1. 外墙集热:墙面使用高吸热率的材料,如黑色瓦片、黑色玻璃等,吸收太阳辐射能,并将其转化为热能。
2. 空气循环:在墙体内部设置空气通道,使室内空气通过墙面进行循环。
当太阳辐射照射在集热墙面上产生热量时,墙面上的空气受热膨胀,从上方的入口进入墙体,然后逐渐下降到底部的出口,形成一个循环。
3. 蓄热材料:墙体内部通道中填充有蓄热材料,如水、石墨砖、沙子等。
当太阳辐射照射的能量被墙面吸收后,墙内的蓄热材料可以吸收和储存这些热能,在夜间或无太阳辐射时释放热能,使室内保持温暖。
通过集热蓄热墙式太阳房的原理,可以在冬季利用太阳能进行室内供暖,减少能源消耗;在夏季则可以避免过热,提供舒适的室内环境。
此外,集热蓄热墙式太阳房还能减少室内外温度的波动,提高建筑的能量利用效率。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析太阳能供暖系统是一种利用太阳能转换为热能来供暖的系统。
为了提高太阳能的利用效率,可以采用相变蓄热材料来储存和释放热能。
相变蓄热材料是一种能够在相变过程中吸热或放热的材料,可以将热能储存起来,并在需要时释放出来。
相变蓄热材料可以应用于太阳能集热器中。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射来转换为热能。
太阳能的供应是不连续的,白天收集到的热能需要在晚上或阴天使用。
通过在太阳能集热器中加入相变蓄热材料,可以将白天收集到的热能储存起来,晚上或阴天释放出来供暖使用,从而实现太阳能的持续利用。
相变蓄热材料可以应用于太阳能供暖系统中的储热装置。
储热装置是太阳能供暖系统中的重要组成部分,用于存储白天收集到的热能,以备晚上或阴天使用。
传统的储热装置通常使用水箱或石墨板来储存热能,但它们的储热能力有限。
相变蓄热材料具有较高的储热能力和储热稳定性,可以在相变过程中吸收或释放大量的热能。
将相变蓄热材料应用于太阳能供暖系统的储热装置中,可以增加系统的热能储存能力,提高系统的供暖效果。
相变蓄热材料还可以应用于太阳能供暖系统中的传热装置。
传热装置用于将储存的热能传递到供暖系统中。
相变蓄热材料具有较高的传热效率和传热稳定性,可以将储存的热能迅速传递到供暖系统中,实现系统的快速供暖。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用可以提高系统的热能储存能力、传热效率和供暖效果。
通过合理设计和选择相变蓄热材料,可以使太阳能供暖系统更加高效、可靠和环保。
相变蓄热材料的选择和应用需要考虑材料的热性能、耐久性、成本和环境影响等因素。
在实际应用中需要综合考虑各种因素来确定最合适的相变蓄热材料,并结合具体的太阳能供暖系统设计来实现最佳效果。
固体蓄热材料
固体蓄热材料是一种能够吸收和释放热量的材料,它在太阳能利用、建筑节能
和工业生产等领域具有广泛的应用前景。
固体蓄热材料能够在热量输入时吸收热量并进行储存,在需要释放热量时将储存的热量释放出来,起到调节温度和节能的作用。
固体蓄热材料的种类繁多,常见的有盐类蓄热材料、金属蓄热材料和有机蓄热
材料等。
盐类蓄热材料是指能够在固态和液态之间进行相变的盐类物质,如硝酸钠、硫酸钠等。
金属蓄热材料则是指能够通过金属材料的相变来吸收和释放热量的材料,如铝、铁等。
有机蓄热材料则是指通过有机物质的化学反应来吸收和释放热量的材料,如蜂窝状结构的有机聚合物、蜂窝状结构的有机聚合物等。
固体蓄热材料在太阳能利用方面有着重要的应用。
太阳能是一种清洁、可再生
的能源,但由于太阳能的不稳定性,如何有效地储存太阳能成为了一个关键的问题。
固体蓄热材料能够在白天吸收太阳能并进行储存,在夜晚释放储存的热量,从而实现对太阳能的有效利用。
此外,在建筑节能方面,固体蓄热材料也能够通过调节建筑物内部的温度,减少能源的消耗,达到节能的目的。
在工业生产中,固体蓄热材料也可以用于高温工艺的热量储存和调节,提高工业生产的能源利用率。
总的来说,固体蓄热材料具有重要的应用前景和社会价值。
随着清洁能源和节
能环保理念的不断深入人心,固体蓄热材料的研究和应用将会越来越受到重视,相信在不久的将来,固体蓄热材料将会在各个领域发挥出更大的作用,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析1. 引言1.1 背景介绍背景介绍部分主要从介绍太阳能供暖系统的工作原理和面临的挑战入手,引出相变蓄热材料的应用必要性。
还可以介绍目前太阳能供暖系统在能源利用效率和可持续发展方面的不足,说明相变蓄热材料在解决这些问题上的潜力。
通过背景介绍,读者可以充分了解到相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的重要性和发展价值。
1.2 研究意义相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用是当前太阳能领域的研究热点之一,其具有重要的研究意义。
太阳能供暖系统是一种清洁、环保的能源利用方式,能够有效减少对传统化石能源的依赖,降低能源消耗和排放的碳排放量,有助于缓解能源紧缺和环境污染问题。
而相变蓄热材料的应用能够进一步提升太阳能供暖系统的能效和稳定性,增强系统的可持续性和经济性。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用潜力和优势,从而提高太阳能供暖系统的能效和稳定性。
通过深入分析相变蓄热材料的特点和工作原理,我们旨在为工程师和研究人员提供更多关于如何选择和设计适用于太阳能供暖系统的相变蓄热材料的建议和指导。
我们也希望通过实际案例分析,揭示相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的实际应用效果和经济效益,为推广和应用这一新型材料提供参考和支持。
最终的研究目的是为了促进太阳能供暖系统的发展,推动可再生能源利用技术的进步,实现能源效率和环境可持续发展的目标。
2. 正文2.1 相变蓄热材料的特点相变蓄热材料是一种能够利用物质相变释放或吸收热量的材料,其主要特点包括高储热密度、储热效率高、可循环使用、长寿命等。
相变蓄热材料可以在相变时释放或吸收大量热量,使得系统在储存或释放热量时具有较高的能量密度,可以实现热能的高效转换和利用。
相变蓄热材料具有良好的循环稳定性,可以经过多次相变循环而不损耗性能,具有较长的使用寿命。
相变蓄热材料的储热温度范围广,可以根据需要选择不同相变温度的材料,适用于不同的太阳能供暖系统设计和运行要求。
太阳能光热发电的储能材料发布时间:2022-12-05T07:10:09.835Z 来源:《福光技术》2022年23期作者:李宝印李银筝[导读] 太阳能光热发电是一种优良的利用太阳能发电的方式,但是其严重受制于天气状况。
华能酒泉发电有限公司甘肃省酒泉市 735000摘要:太阳能光热发电是一种优良的利用太阳能发电的方式,但是其严重受制于天气状况。
为保证太阳能光热发电厂能够持续不间断地发电,需要储存多余的太阳能。
因此储能技术是太阳能光热发电中关键的一环。
现在太阳能光热发电厂中所使用的储能材料主要有显热储能材料、潜热储能材料及化学储能材料。
下午将对其进行分析。
关键词:太阳能;光热发电;储能材料1太阳能光热发电太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。
太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。
而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的传热介质可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。
2太阳能光热发电的储能材料2.1潜热储能材料潜热储能又称作相变储能。
潜热储能技术利用潜热储能材料在相变(即凝固、融化、凝华、升华、凝结和气化等)过程中释放与吸收的热量来实现能量的储存。
潜热储能材料分为低温相变材料(冰、石蜡等)和高温相变材料(金属、合金、高温熔化盐类及混合盐类等),潜热储能材料能量密度较高,并且在相变过程中近似恒温。
因此,潜热储能技术装置简便、设计灵活、体积小、使用方便且易于管理。
孙建强等通过差示扫描量热(DSC)分析技术测定了作为潜热储蓄材料的Al34%Mg6%Zn合金的热性能,并研究了此合金在长期的储热放热过程中对容器材料的腐蚀。
该腐蚀试验选取了碳钢(C20)与不锈钢(SS304L)作为容器材料。
1000次热循环(凝固和熔融)的腐蚀实验中,分析了上述两种材料试样失重(mg/cm2)和腐蚀速率(mg/day)的热重,以及对显微组织结构的金相研究。
无机盐 /多孔陶瓷基复合相变蓄热材料的研究进展作者:王利伟陶冶来源:《科技资讯》 2011年第28期王利伟陶冶(中国矿业大学电力工程学院江苏徐州 221116)摘要:对太阳能蓄热材料进行了简要介绍,重点介绍了无机盐/多孔陶瓷基高温相变蓄热材料组成和工作原理以及目前相关工作的研究进展,指出了现阶段存在的问题,并对未来的发展与前景进行了展望。
关键词:无机盐/多孔陶瓷基高温相变蓄热太阳能中图分类号:TB34 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)10(a)-0001-02Abstract:The materials for solar energy storage are summarized.The principlesof high-temperature thermal storage using salt/ceramic phase change materials are analyzed.Research development of them is reviewed.Current existing problems are pointed out.The development tendency is discussed.Key words:salt/ceramic;high temperature phase change thermal storage;solar energy太阳能热发电是光伏发电技术以外的另一个有很大发展潜力的太阳能发电技术[1]。
它是通过大量反射镜以聚集的方式将太阳能光聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,进而驱动汽轮机发电。
但太阳能具有间歇性等特点,且太阳能发电周期和用户用电需求不匹配,因而效率还有待提高。
在太阳能热电系统增加热电装置,使系统在太阳辐射低时仍能继续满足用户需求,可以提高太阳能热发电效率,节省成本,提高系统稳定性。
经济型的蓄热设计是太阳能热发电成功走向市场化的一个关键技术要素[2]。
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。
太阳能是一种清洁、可再生的能源,其利用对地球上的光能进行转换,然后将太阳能转化为电能或热能。
太阳能在实际应用中存在着存储和利用的难题,为了更有效地利用太阳能资源,科学家们不断探索各种新型材料和技术。
在太阳能蓄能方面,高能光致相变复合材料是一种备受瞩目的材料,其具有高效的蓄能和放热特性,可以为太阳能利用提供更为可行的解决方案。
1. 高能光致相变复合材料的基本原理高能光致相变复合材料是一种通过吸收太阳光能,触发相变反应的材料。
当太阳能照射到这种材料表面时,其中的光敏剂会吸收光能,并引发相变材料的相变过程,从固态转变为液态或气态,释放储存的热能。
这种材料可以应用在太阳能热储能系统中,将太阳能转化为热能并进行储存,实现在夜晚或阴天继续利用太阳能的目的。
2. 高能光致相变复合材料的制备与组成高能光致相变复合材料通常由相变材料、光敏剂、热传导材料和辅助材料组成。
其中,相变材料的选择至关重要,其相变温度应与太阳能转化热能的温度匹配,并且具有较高的相变潜热和热稳定性。
光敏剂是引发相变材料相变的关键组成部分,其吸收太阳光能并转化为热能。
而热传导材料则用于加速热能的传导和释放。
这些组成部分的合理设计和搭配,是制备高能光致相变复合材料的关键。
3. 高能光致相变复合材料的性能及应用高能光致相变复合材料具有许多优异的性能,如高能效、长周期性能稳定、对环境友好等。
在太阳能领域,其可以应用于太阳能热储能系统、太阳能热发电系统、太阳能供暖系统等领域,为太阳能的存储和利用提供了新的途径。
高能光致相变复合材料在其他领域如航空航天、新能源汽车等领域也具有广泛的应用前景。
4. 高能光致相变复合材料的发展趋势随着太阳能利用和储能技术的不断发展,高能光致相变复合材料也在不断创新和改进。
未来,人们可以期待在相变材料的选择与设计、光敏剂的性能改进、热传导材料的优化以及制备工艺的提升等方面有更多突破。
针对不同的应用领域,高能光致相变复合材料也会有更多个性化的需求和发展方向。
相变蓄热材料
相变蓄热材料是一种能够在相变过程中吸收或释放大量热量的材料,它在热能存储和传递方面具有独特的优势。
相变蓄热材料主要包括蓄热蜡、蓄热盐和金属相变材料等,它们在建筑节能、太阳能利用、储能系统等领域有着广泛的应用。
首先,相变蓄热材料在建筑节能领域具有重要意义。
在夏季,建筑物内部温度升高,相变蓄热材料吸收热量并进行相变,使室内温度得到控制。
而在冬季,相变蓄热材料释放储存的热量,起到保温的作用,从而减少了建筑物的能耗。
其次,相变蓄热材料在太阳能利用领域也具有重要作用。
太阳能热水器和太阳能集热器中常常使用相变蓄热材料来储存太阳能热量,使得热水可以在夜间或阴雨天继续供应,提高了太阳能利用的效率。
此外,相变蓄热材料还被广泛应用于储能系统中。
通过在蓄热盐、蓄热蜡等相变材料中储存热量,可以实现在需要时释放热量,用于蒸汽发电、储能电热锅炉等领域,提高了能源的利用效率。
相变蓄热材料的应用还在不断拓展,例如在电子产品散热、汽车空调、服装保暖等领域也有着潜在的应用前景。
相变蓄热材料的研究和应用将进一步推动绿色能源的发展和利用,为人类社会可持续发展作出贡献。
总之,相变蓄热材料以其独特的热能存储和传递特性,在建筑节能、太阳能利用、储能系统等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和人们对可持续发展的重视,相变蓄热材料的研究和应用将会得到进一步推动,为实现清洁能源和可持续发展目标贡献力量。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析【摘要】本文主要探讨了相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析。
在介绍了太阳能供暖系统的发展背景以及相变蓄热材料在其中的作用。
在分析了相变蓄热材料的原理、种类及特性,以及其在太阳能集热器和储热罐中的应用,还探讨了相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的优势。
在展望了相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的发展前景,总结了其应用效果,并给出了未来发展建议。
通过本文的研究,可以更好地理解相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的重要性,为该领域的进一步发展提供参考和指导。
【关键词】关键词:太阳能供暖系统、相变蓄热材料、原理分析、种类、特性、应用、优势、集热器、储热罐、发展前景、总结、建议。
1. 引言1.1 太阳能供暖系统的发展背景太阳能供暖系统利用太阳能集热器收集太阳能,通过热交换器将太阳能转换为可供使用的热能,实现建筑物的供暖和热水生产。
与传统的燃煤、燃油供暖方式相比,太阳能供暖系统具有零排放、无耗费、长寿命等优势,受到了广泛的关注和推广。
1.2 相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的作用相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的作用是非常重要的。
这种材料可以通过吸收和释放能量来调节供暖系统的温度,从而提高系统的效率和性能。
相变蓄热材料能够利用其相变过程中所释放或吸收的潜热来储存和释放热能,从而实现热量的平衡和稳定供暖系统的温度。
通过在太阳能集热器和储热罐中应用相变蓄热材料,可以有效地提高系统的热量储存能力和热量利用效率。
在太阳能供暖系统中,相变蓄热材料可以帮助系统更好地利用太阳能并延长供暖时间,减少能源消耗和提高能源利用率。
相变蓄热材料还可以减少系统的运行成本并提高系统的稳定性和可靠性,为用户提供更加舒适和环保的供暖体验。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中扮演着至关重要的角色,其作用不仅体现在节能环保方面,也体现在提高系统性能和用户体验方面。
未来随着技术的不断发展完善,相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的作用将变得更加重要和广泛。