潜热蓄热潜热蓄热主要是通过蓄热材料发生相变时吸收或放出热量来实现能量的储存,具有蓄热密度大,充、放热过程温度波动范围小等优点,年等指出,采用相变材料作为高温蓄热介质,具有较大的体积比热容和最低的成本,设计了一种直立式的管壳式换热器,并采用熔点℃作为蓄热材料,证实了潜热蓄热在技术上是可行的,不过他的实验研究只限于一种换热器和蓄热材料,在的实验研究中,他设计了三种不同的换热器,并将其串联,采用、和作为相变蓄热材料,证实了采用串联结构可以获得高的热利用系数,高温相变储热器是空间太阳能热动力发电系统中的关键部件之一,这种相变储热器大多由换热管束平行分布在吸热墙内壁,换热管的两端通过入口、化学反应热蓄化学反应热蓄热主要是通过作为可能化学反应的反应热来进行蓄热。
这种蓄热方式具有储能密度高、可以长期储存等优点,年,美国太阳能研究中心班指出,化学反应热蓄热是一种非常有潜力的高温蓄热方式,而且成本有可能降到相对较低的水平,在国家能源部的支持下,美国太平洋西北国家实验室开始了这方面的研究,利用氢氧化钙分解成氧化钙和水的逆反应来存储太阳能,化学能蓄热系统以式的可逆反应为基础研坟在蓄热过程中,热能驱动吸热反应,由氢氧化钙产生氧化钙和水,在放热过程中,只要将水蒸气加热氧化钙,两者生成氢氧化钙并释放出热能,等人在报告中指出,化学反应热蓄热方式在理论上可以满足太阳能热发电的要求,不过,他们的研究只是基于理论分析和基础实验研究,对于能否满足太阳能热发电蓄热系统的动力要求,以及如何与发电系统相结合的问题尚未解决,澳大利亚国立大学也对这方面进行了研究,他们采用氨的分解与合成来蓄热,在系统太阳能反应器中,液氢分成氢气和氮气,然后通过在反应器中合成液氨放出热量,这种小规模的实验装置已经用于抛物碟形集热系统中,当然理论上也可以用在同种温度范围的抛物槽形集热系统中,综上所述,潜热蓄热和化学反应热蓄热虽然具有很多优点,但目前只是处于实验室研究阶段,因此,在大规模的应用之前,还有许多问题需要解决,显热蓄热显热蓄热主要是通过某种材料温度的上升或下降而存储热能,这是三种热能存储方式中原理最简单、技术最成熟、材料来源最丰富、成本最低廉的一种,因此被广泛的应用于太阳能热动力发电等高温蓄热场合,常用的蓄热介质太阳能热发电中常用蓄热介质见表,表常用的蓄热介质砂一石一矿物油系统结构复杂,效率低混凝土作为蓄热介质,对其内部换热管要求高,占整个蓄热系统成本的一导热油既可用于蓄热又可用于传热介质,一般用于℃以下的场合,但是油类在高温时的蒸汽压力非常大以〕℃时大于,使用其作为蓄热介质需要特殊的压力阀等设备,同样存在很大的困难,又容易引发火灾,而且价格昂贵液态金属能应用于较高的温度,且金属材料密度大、导热率高、整体温度分布均匀,具有良好的吸热和放热性能,但是金属的比热容小,热负荷高时温度波动大,而且高温下与空气接触易燃易爆,十分危险,以上这些介质中,导热油比较特殊,它只能作为蓄热介质,不能作为传热介质直接从吸热器吸收热量,所以均必须采用双工质蓄热,即蓄热工质和传热工质分别采用不同的介质,这就存在着一些问题换热环节比较多,导致在充、放热的过程中,蓄热材料温度降低,因此导致整个系统的工作温度也降低,在充、放热的过程中,传热介质和蓄热材料没有直接的接触,两者之间通过换热器进行换热,因此导致换热效率比较低,特别是当蓄热介质为固体材料时,效果尤为明显,而采用单工质蓄热,即同一种工质起着传热和蓄热的双重作用,则解决了以上出现的问题,熔盐就是一种非常好的选择,已充分显示其优势。
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