夏季太阳储能冬天用!德国研究所沸石新技术
近日,德国弗劳恩霍夫研究所发表论文,提出利用沸石这种“热化学”存储材料,能够让热量在长期存储过程中不会损失,因此可以实现储存夏季热量至冬季使用的目的。
储能技术被认为是有效提高能源综合利用效率的关键技术之一,可实现能源供给与需求在时间、空间和强度上的匹配调节,从而实现热量的跨时空、跨局域利用,对高效回收利用广泛的低品位能源具有重要作用。根据储能方式的不同,储热技术主要分为显热储能、相变潜热储能和热化学储能。
沸石作为一种“热化学”相变材料,具有储能密度大, 效率高以及近似恒温下吸热与放热等优点, 因而可以应用于很多能源应用领域, 如废热回收、智能空调建筑物、 调温调湿、工程保温材料、医疗保健、 纺织行业(保温衣物) 、 日常生活、 航天与卫星等精密仪器的恒温等方面。
2014年广东高考成绩查询德国弗劳恩霍夫研究所发表论文,提出利用沸石这种“热化学”存储材料,能够让热量在长期存储过程中不会损失,因此可以实现储存夏季热量至冬季使用的目的。 研究人员表示,与水不同,沸石不会直接储存热量——相反,热量会带走储存在材料中的水。因此,在能量状态
背靠背的英文
下,沸石是完全干燥的;相反,当水蒸气通过颗粒时,就会释放热量。并且,沸石这种储能材料所具有的优点在于,能量不是以增加热量的形式存储,而是以化学状态存储,这意味着在长期储存期间不会损失热量。
同时,为了提高沸石的导热性,弗劳恩霍夫有机电子、电子束和等离子体技术FEP研究所的研究人员通过ZeoMet项目解决了这一问题,其使用铝包覆了沸石颗粒,使热导率增加了一倍,而且不会对水的吸附和解吸产生负面影响。并且,研究人员正试图通过调整涂层将其增加五到十倍。对于一升直径为5毫米的沸石颗粒,大约 10000 个这样的小颗粒必须均匀地涂上铝。对于一毫米的粒度,这相当于一百万个总表面积为3.6 平方米的沸石颗粒。
什么是报考点沸石太阳能储能原理
沸石是含有结晶水的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物。其一般化学式为A m X p O 2p · nH 2 O。其中A代表Ca、Na、K、Ba和Sr;X代表Al和Si。沸石由通过共享所有氧原子连接的AlO 4和SiO 4四面体的三维网络组成。沸石的铝硅酸盐骨架非常开放,包含通道和部分充满阳离子和水分子的互连空隙。晶内空隙占大多数沸石总晶体体积的 20% 至 50%。当沸石被加热时,晶内空隙中的水分子被部分或全部解吸。解吸后的水分子可再次吸附在
焦虑烦躁空气或水中,不破坏沸石的晶格结构。
沸石对水具有极其非线性的吸附等温线。吸附和解吸水的特性使沸石成为一种新型的太阳能储存材料,并被人们炫耀。沸石受热时,其中的水分子逸出,同时储存热能;当水分子再次被吸附时,沸石中的热能被释放出来。这两个过程可以用化学方程式表示如下:
bra是什么意思AmXpO2p · nh 2O = AmXpO2p +nH2O(吸热)Aflowergarden
mXpO2p · nh2O=AmXpO2p+nH2O(吸热)
另外,沸石不仅可以用于蓄热,还可以为家用太阳能集热器以及移动应用提供冷却功能。例如,在商用车辆中,动力装置的热量损失可用于空调作为热化学循环的一部分。弗劳恩霍夫 FEP研究人员称,作为储能新材料之一的沸石,其未来投入广泛生产、应用将为传统储能材料带来巨大挑战。同时,其已加强与材料开发商和系统工程师的联系,以寻找灵活应用沸石技术进行供暖和制冷的合理解决方案。
随着科技的不断发展,人们一直在致力于寻找合适的太阳能存储技术,以最小的成本满足人们对生活的需求。另一方面,世界范围内的能源日趋紧张与环境污染问题以及我国目前
的能源结构调整策略为热化学储能的应用带来了很大的契机。当前,热化学储能以自身具有的特殊功能,在大规模千兆瓦级电力调峰、太阳能热力发电、工业和民用废热和余热的回收利用等领域具有广泛的应用前景。作为热化学储能的优秀代表,沸石太阳能储能方式应用前景十分广阔,相信不久的将来,沸石太阳能储能技术必将成为更重要的储能手段之一,为生产生活提供更有效的保障supercar
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参考文献
[1]Herrmann U , Kearney D W. Survey of thermal energy storage for parabolic trough power plants[J]. J. Sol. Energy Eng.,2002,124(2):145-152.
[2]Dunn R I,Hearps P J,Wright M N. Molten-salt power towers:Newly commercial concentrating solar storage[J]. Proceedings of the IEEE,2012,100(2):504-515.
[3]Acem Z,Lopez J,Palomo E.KNO3/NaNO3 graphite materials for thermal energy storage at high temperature :Part I. Elaboration methods and thermal properties[J]. Appl. Therm. Eng.,2010,30(13):1580-1585.
[4]Shin D Y , Banerjee D. Enhancement of specific heat capacity of high-temperature silica-nanofluids synthesized in alkali chloride salt eutectics for solar thermal-energy storage applications[J]. Int. J. Heat Mass Transfer,2011,54(5-6):1064-1070.
[5]James E P,Steven K S,Kolb W J,et al. Development of a molten-salt thermocline thermal storage system for parabolic through plants[J]. J.Sol. Energy Eng.,2002,124:153-159.
[6]杨小平,杨晓西,丁静,等. 太阳能高温热发电储热技术研究进展[J]. 热能动力工程,2011,26(1):1-6.
[7]程晓敏,何高,吴兴文. 铝基合金储热材料在太阳能热发电中的应用及研究进展[J]. 材料导报,2010,17:139-143.
[8]左远志,丁静,杨晓西. 蓄热技术在聚焦式太阳能热发电系统中的应用现状[J]. 化工进展,2006,25(9):995-1000.
专业八级
[9]Abedin A H , Ron M A. A critical review of thermochemical energy storage systems[J]. The Open Renewable Energy Journal ,2011(4):42-46.
[10] Luzzi A,Lovegrove K,Filippi E,et al. Techno-economic analysis of a 10MW solar thermal power plant using ammonia-bad thermochemical energy storage[J]. Sol. Energy,1999,66(2):91-101.
[11] Wentworth W E,Chen E. Simple thermal decomposition reactions for storage of solar thermal energy[J]. Sol. Energy,1976 ,18(3):205-214.
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