相变材料与相变储能技术PPT课件
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相变材料储能
相变材料储能是一种新型的储能技术,它利用物质在相变过程中释放或吸收的潜热来储存和释放能量。
相变材料储能具有高能量密度、长寿命、高效率、环保等优点,被广泛应用于太阳能、风能等可再生能源的储能系统中。
相变材料储能的原理是利用物质在相变过程中释放或吸收的潜热来储存和释放能量。
相变材料一般分为两种类型:一种是固-固相变材料,如硅、钛、铝等;另一种是固-液相变材料,如蜡、盐水等。
在储能过程中,相变材料从低温相转变为高温相,吸收热量,储存能量;在释放能量时,相变材料从高温相转变为低温相,释放热量,输出能量。
相变材料储能具有高能量密度、长寿命、高效率、环保等优点。
相比传统的储能技术,如电池、超级电容器等,相变材料储能具有更高的能量密度和更长的寿命。
同时,相变材料储能的效率也更高,可以达到90%以上。
此外,相变材料储能不会产生污染物,对环境友好。
相变材料储能被广泛应用于太阳能、风能等可再生能源的储能系统中。
在太阳能储能系统中,相变材料储能可以将太阳能转化为热能,储存起来,以便在夜间或阴天使用。
在风能储能系统中,相变材料储能可以将风能转化为热能,储存起来,以便在风力不足时使用。
相变材料储能是一种新型的储能技术,具有高能量密度、长寿命、高效率、环保等优点,被广泛应用于太阳能、风能等可再生能源的储能系统中。
相信随着技术的不断发展,相变材料储能将会在未来的能源领域中发挥越来越重要的作用。
相变储能材料及其应用物质的存在通常认为有三态,物质从一种状态变到另一种状态叫相变。
相变的形式有以下四种:(1)固—液相变;(2)液—汽相变;(3)固—汽(4)固-固相变。
相变过程个伴有能量的吸收或释放,我们就可以利用相变过程中有能量的吸收和释放的现象,利用相变材料来存储能量。
比如用冰贮冷,冬天,在寒冷的地区,人们从湖面、河面冻结的厚冰层中获取冰块,贮存于“冰屋”中,利月锯末隔热、冰块可存放到夏季结束。
这是冰块就可以起到现在冰箱的效果了。
储能想变成材料一般而言,储热相变材料可以这么进行分类下面我们对相变储能材料进行逐一分析:1、固-液相变材料:(1)结晶水合盐:结晶水合盐种类繁多,其熔点也从几度到几百度可供选择,其通式可以表达为AB?nH 2O 。
结晶水合盐通常是中、低温贮能相变材料中重要的一类,其特点是:使用范围广,价格较便宜、导热系数较大(与有机类相变材料相比)、溶解热较大、密度较大、体积贮热密度较大、一般呈中性。
但此类相变材料通常存在过冷和析出两大问题。
所谓过冷是指当液态物质冷却到“凝固点”时并不结晶,而须冷却到“凝固点”以下一定温度时方开始结晶;而析出现象指在加热过程中,结晶水融化,此时盐溶解在水结晶水合盐(如Na 2 SO 4?10H 2O ) 熔融盐金属(包括合金) 其他无机类相变材料(如水) 无机物 有机物 石蜡酯酸类其他有机混合类 有机类与无机类相变材料的混合 相变材料中形成溶液。
结晶水合盐的代表有芒硝、六水氯化钙、六水氯化镁、镁硝石等(2)石蜡:石蜡主要由直链院烃混合而成,可用通式C n H2n+2表示,短链烷烃熔点较低,但链增长熔点开始增长较快,而后逐渐减慢。
随着链的增长,烷烃的熔解热也增大,由于空间的影响,奇数和偶数碳原子的烷烃有所不同,偶数碳原子烷烃的同系物有较高的熔解热,链更长时熔解热趋于相等。
在C7H16以上的奇数烷烃和在C20H44以上的偶数烷烃在7℃一22℃范围内会产生两次相变:(1)低温的固-固转变,它是链围绕长轴旋转形成的;(2)高温的固-液相变,总潜热接近溶解热,它被看作贮热中可利用的热能。
相变储能技术相变储能技术是一项新兴的储能技术,它利用可以在液体与气体之间相变的物质来存储能量,相变储能技术允许液体原材料进行循环而无需增加其他物质,并可以灵活地将储能系统添加到不同的新能源系统中,以改善其可再生能源的稳定性。
相变储能技术主要包括两个部分:一部分是技术本身,另一部分是储能材料。
对于技术本身,相变储能技术包括冷却系统、储能系统和控制系统等。
冷却系统是相变储能技术的核心,将用于控制物质的相变温度,从而控制其储能。
储能系统是将储能物质从原材料中提取出来的系统,它将决定储能物质的类型和数量,以及储能的效率。
控制系统是对储能系统的运行状况进行检测和控制的系统,能够检测储能物质及其变化,并实时调节储能系统。
此外,储能物质也是相变储能技术的重要组成部分。
储能物质必须具有良好的液气相变和高储能效率,以及一定的安全性。
目前普遍使用的储能物质是水和混合工质。
除了水和混合工质,人们还在研究其他新型储能物质,如氢气、气态碳、膨胀气体等。
因为相变储能技术涉及多个学科,所以它的发展过程是一个复杂的过程。
在过去的几十年里,世界各地的研究者一直在不断改进相变储能技术,目前水和混合工质的相变储能技术已经获得了一定的成功,但是新型储能物质的研究仍在进行当中,希望未来能够取得突破性进展。
相变储能技术已被广泛应用于太阳能、风能电站,可以起到调节可再生能源输出和储能的作用,有效提高可再生能源的可用性和稳定性。
此外,相变储能技术也可以用于汽车、船舶等交通工具的动力系统,可以提高动力系统的效率和稳定性。
总之,相变储能技术在可再生能源领域具有重要的意义,有望取得新的突破,实现可再生能源的可用性和稳定性。
未来,将会进一步推动可再生能源的发展,并有力助力能源转型进程。