储热槽

科技工作者之家 2020-11-17

储热槽是一种储热设备,能有效实现热能的存储和释放。储热槽可以应用于空调系统的储热、余热回收、太阳能利用等领域。

定义储热槽是一种储热设备,能有效实现热能的存储和释放。

储热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

相关研究有学者采用真空灌注法制备出泡沫石墨/石蜡复合相变储能材料,利用泡沫石墨优异的导热性能和多孔蜂窝状结构进行三维传热强化,改善了石蜡导热性能差的缺陷,使得复合相变材料的导热系数相比纯石蜡有了显著提高。泡沫石墨骨架对石蜡的相变温度影响不大,对相变时间影响显著,使石蜡的相变界而移动加快,使石蜡的相变提前发生,减小了石蜡的相变时间范围,提高了储热槽的储热、放热性能和储能密度,提高了其周期性储/放热的应用前景。同时,由实验结果可知,不同孔隙率的因素会影响复合材料的导热系数、储能速率和储能容量,在提高储能速率和保证储能容量两者之间存在一最佳值,选择孔隙率为91%的泡沫石墨作为复合材料骨架应是一个较优选择。2

相关项目2013年9月12日,由深圳市金钒能源科技有限公司投资建设的50MW槽式太阳能光热发电项目在甘肃阿克塞正式开工。这是中国乃至全球范围内首个商业化的高温熔盐型槽式太阳能热发电站。

该项目采用熔盐传热储热槽式技术,配置15小时储热系统,设计建设152个回路,设计年发电量2.56亿千瓦时,总投资19.86亿元。其力争2018年年底实现并网发电,确保2019年6月30日前全部建成且并网发电。

装机为100MW的阿联酋Shams1槽式太阳能热发电站于2010年7月开始建设,占地面积2.5平方公里,年发电量210GWH,总投资额约为6亿美元,可满足2万户普通家庭的日常电力需求,年减排二氧化碳175,000吨。该电站于2013年3月17日正式投运,它不仅是阿联酋甚至中东和北非地区首个大型光热电站,也是全球首个投运的单机百兆瓦级别光热电站。

该电站太阳能集热场由258,048面槽式反射镜组建,共设置了192个集热回路,每个回路拥有4套集热单元,总计768套集热单元,单个集热单元由36套槽式集热器组成,共使用了27648根真空集热管,镜场总采光面积627,840平方米。

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学

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