相變儲熱在太陽能中的應用及發展
發布時間：2015-06-04 點擊量：3041
太陽能具有很強的間歇性和不穩定性，隨之產生的太陽能存儲至今是產業難題。國內外的專家，一直希望找到一種方法，像蓄水池一樣把暫時不用的熱量儲存起來。
何為相變？顧名思義是外觀形狀的改變。物質從一種相轉變為另一種相的過程。物質系統中物理、化學性質完全相同，與其他部分具有明顯分界面的均勻部分稱為相。與固、液、氣三態對應，物質有固相、液相、氣相。
相變產生的過程要用到相變材料。相變材料(PCM-PhaseChangeMaterial)是指隨溫度變化而改變物理性質并能提供潛熱的物質。轉變物理性質的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。
相變儲能技術主要是利用相變調溫機理，通過蓄能介質的相態變化實現對熱能的儲存和釋放。當環境溫度低于一定值時，相變材料由液態凝結為固態，釋放熱量;當環境溫度高于一定值時，相變材料由固態轉化為液態，吸收熱量。該技術和太陽能熱利用產品結合將提高太陽能儲熱效果。
相變儲熱之太陽能熱水器
目前，將相變技術應用到太陽能熱水器上的企業，皇明是一個領航者。相變集熱系統熱水器是將相變儲能材料內置于太陽能集熱器一組真空管內，在陽光照射集熱器時，集熱器產生的熱量在相變儲能材料中，當自來水的冷水進入集熱器會經過每個真空管的相變材料，這一過程冷水的過熱面積很大，路徑很長，所以集熱效率非常高，水溫升得更快、更高，并且冷水隨過、熱水隨出的效果比較理想。
相變集熱系統獨具的蓄熱功能，到了晚上，儲存的熱能也能滿足家庭用水。
相變儲熱之太陽能采暖
據了解，在不少南方城市中，隨著居民采暖意識的不斷增強，在冬季實現采暖的居民越來越多。
國內對于相變蓄熱材料在太陽能領域的研究，可以追溯到上個世紀的七十年代，但真正應用于實際工程的情況只是近幾年的時間，目前有報導的案例也還非常少。
相變儲熱技術在采暖領域占有了較大比重。因為采暖對于“穩定、連續”的供熱溫度，有著近乎嚴酷的要求，而熱水的供應，則一般可以在一個比較大的溫度范圍內變化，使用“水箱”這種普通的設備，利用其中的方便易得、比熱又很大的“水”進行蓄熱，就相對合理、方便。
太陽能相變儲熱的發展前景
近年來，推動建筑節能、發展綠色建筑已成了社會共識，各地綠色建筑指導規范也相繼出臺。以熱計量改造和節能改造為例，根據規劃，“十二五”時期我國要完成北方既有居住建筑節能改造4億平方米以上，比“十一五”時期增加2.5億平方米，完成老舊住宅節能改造任務的35%，使約700萬戶城鎮居民改善采暖及居住條件，力爭到2020年北方采暖區基本完成老舊住宅節能改造任務12億平方米。
全世界的塔吊都集中在中國，這并不是一個特別夸張的比喻。中國每年10多億平方米的新建建筑，已占世界開工總量的一半。與此同時，另一組數據則更為令人擔憂:我國建筑能耗呈現急劇上升的趨勢，已占全社會總能耗的30%以上。根據測算，到2020年我國將新增300多億平方米建筑面積，若不采取有力措施，到2020年我國建筑能耗將是現在的3倍以上，達到10.9億噸標準煤，或是29430億度電，比三峽電站34年的發電總和還要多。
中國目前存量建筑有400億平方米，其中農村建筑240億平方米，城鎮建筑160億平方米，其中95%屬于高耗能建筑。在2002年以前建設的近20億平米建筑中有99%屬于高能耗建筑，其中，大型公共建筑消耗能最為嚴重。據調查，一般公共建筑的單位能耗為20-60度/平方米每年，是城鎮住宅的2倍;大型公共建筑的單位能耗為70-300度/平方米每年，是城鎮住宅的10-20倍。
來源：太陽能群英會
