相變儲(chǔ)熱裝置是一種利用相變材料(Phase Change Material,PCM)儲(chǔ)熱特性來儲(chǔ)存釋放熱量的設(shè)備。
工作原理
相變儲(chǔ)能利用材料在物態(tài)變化過程中熱力學(xué)狀態(tài)(焓)的變化來儲(chǔ)存或釋放熱量。例如,冰在融化為水的過程中吸收大量熱量,而在重新凝固時(shí)放出大量熱量。這種吸熱/放熱過程中,材料溫度不變,即在很小的溫度變化范圍內(nèi)能帶來大量能量的轉(zhuǎn)換過程,是相變儲(chǔ)能的主要特點(diǎn)。相變儲(chǔ)能材料在相變時(shí)吸收或釋放大量潛熱并保持溫度恒定的特性,使其在儲(chǔ)能密度和溫度控制方面具有優(yōu)勢。
應(yīng)用
相變儲(chǔ)熱裝置的應(yīng)用非常廣泛,包括但不限于:
• 太陽能的利用:存儲(chǔ)太陽能、工業(yè)反應(yīng)中的余熱和廢熱。
• 電力的“移峰填谷”:通過谷電蓄熱來平衡電網(wǎng)的電力需求。
• 廢熱和余熱的回收利用:在工業(yè)過程中回收利用廢熱以提升能效。
技術(shù)參數(shù)
相變儲(chǔ)熱裝置的技術(shù)參數(shù)包括:
• 容積儲(chǔ)熱密度大:相變儲(chǔ)熱體所需的容積小得多,即設(shè)備投資費(fèi)用降低。
• 溫度波動(dòng)幅度。何镔|(zhì)的相變過程是在一定的溫度下進(jìn)行的,變化范圍極小,這個(gè)特性可使相變儲(chǔ)熱體能夠保持基本恒定的熱力效率和供熱能力。
• 有較大的熔解潛熱:可以使用較少的材料存儲(chǔ)所需熱量。
• 密度大:存儲(chǔ)一定熱能時(shí)所需耍的相變材料體積小。
• 在固態(tài)和液態(tài)部都具有較大比熱容:這樣除了利用潛熱以外,還應(yīng)利用液體和(或)固體的顯熱。