储热容

科技工作者之家 2020-11-17

储热容是表征储热设备存储能量多少的参数,单位为焦耳,储热容的确定对光热电站年发电量的输出、配套镜场面积的选取等重要指标有明显影响,进而影响单位电价。

定义表征储热设备存储能量多少的参数,单位为J。

储热编辑

储热介质吸收太阳辐射或其他载体的热量蓄存于介质内部,环境温度低于介质温度时热量即释放。

热量以显热、潜热或两者兼有的形式储存。显热是靠储热介质的温度升高来储存。常温下水和卵石均为常用的储热材料,水的储热量是同样体积石块的3倍。潜热储存是利用材料由固态熔化为液态时需要大量熔解热的特性来吸收储存热量。热量释放后介质回到固态,相变反复循环形成贮存、释放热量的过程。

储热技术包括两个方面的要素,其一是热能的转化,它既包括热能与其它形式的能之间的转化,也包括热能在不同物质载体之间的传递;其二为热能的储存,即热能在物质载体上的存在状态,理论上表现为其热力学特征。虽然储热有显热储热、潜热储热和化学反应储热等多种形式,但本质上均是物质中大量分子热运动时的能量。因而从一般意义上讲,热能存储的热力学性质与热力学性质相同,均有量和质两个衡量特征,即热力学中的第一定律和第二定律。1

储热应用太阳能集热器把所收集到的太阳辐射能转化成热能并加热其中的传热介质,经过热交换器把热量传递给蓄热器内的蓄热介质,同时,蓄热介质在良好的条件下将热能储存起来。当需要时,即利用另一种传热介质通过热交换器把所储存的热量提取出来输送给热负荷;在运行过程中,当热源的温度高于热负荷的温度时,蓄热器吸热并储存,而当热源的温度低于热负荷的温度时,蓄热器即放热。

重要性储热系统对于太阳能光热发电电力的平稳输出有重要作用,储热系统容量的选择对光热电站年发电量的输出、配套镜场面积的选取等重要指标有明显影响,进而影响单位电价。储热系统的优化设计对于项目的前期可研阶段有重要意义。

储热时间与集热面积是影响槽式太阳能热发电系统经济性的两个重要因素,储热时间与集热面积对槽式太阳能热发电系统单位电价有一定关系,并根据地区光资源条件进行了模型分析。根据分析得到以下结论:槽式太阳能热发电站发电量随着集热面积和储热时间的增加而增加;在集热面积不变的条件下,随储热时间的增加单位电价存在最低值,达到该值以后,继续增加储热时间,造成单位电价上升;在储热时间一定的条件下,单位电价也存在最低值,达到该值以后,增大集热面积单位电价反而会上升。由于电厂初投资中,集热场约占50%储热系统约占25 %,汽轮机动力区占15%,所以,从集热面积和储热容量两方面优化对降低电厂的单位电价具有重要意义。2

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学

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