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相变储热的应用研究主要集中在太空太阳能动态发电系统(DSP)储热、地面太阳能的直接热利用、建筑物围护结构储热和转移电力峰值负荷、平衡电力应用
的空调储热, 其次还有工业余热废热回收系统储热等。
太阳能清洁、无污染, 而且取用方便。利用太阳能是解决能源危机的重要途径之一。但是到达地球表面的太阳辐射能量密度偏低, 且受到地理、季节、昼夜及天气变化等因素的制约, 表现出稀薄性、间断性和不稳定性等特点。为了保证供热或供电装置的稳定不间断的运行, 需要利用到相变储能装置, 在能量富裕时储能, 在能量不足时释能[6]。美国的管道系统公司(Pipe Systems Inc)应用CaCl2·6H2O作为相变材料制成储热管, 用来储存太阳能和回收工业中的余热。
在冶金、玻璃、水泥、陶瓷等部门都有大量的各式高温窑炉，它们的能耗非常之大, 但热效率通常低于30%,节能的重点是回收烟气余热(有的热损失达50%以上) 。传统的做法是利用耐火材料的显热容变化来储热, 这种储热设备的体积大、储热效果不明显。如果改用相变储热系统, 则储热设备体积可减小30%～50%, 同时可节能15%～45%,还可以起到稳定运行的作用。
有关资料显示: 社会一次能源总消耗量的1/3用于建筑领域。提高建筑领域能源使用效率, 降低建筑能耗, 对于整个社会节约能源和保护环境都具有显著
的经济效益和社会影响。利用相变储能建筑材料可有效利用太阳能来蓄热或电力负荷低谷时期的电力来蓄热或蓄冷, 使建筑物室内和室外之间的热流波动幅度减弱、作用时间被延迟, 从而降低室内的温度波动, 提高舒适度, 以及节约能耗。据Athienitis A. K.[7] 等报道, 利用浸入了硬脂酯丁酯的相变墙板, 可使房间的最高温度下降
相变储能材料的应用涉及面很广。选用Mg(NO3)2·6H2O作为主储热材料，MgCl2·6H2O作为添加剂调节相变温度,可以用于处理发热发电系统产生的城市废热(温度在60～100 ℃)[8]。在冷藏系统中,用主要为Na2SO4·10H2O、NH4Cl和KCl的混合物作为相变储能材料代替传统的换热体系[9],能够提高冷藏系统的性能,有利于缓解高峰制冷负荷、克服开门期间的能量损失和满足较长停电期间的制冷需要。另外相变储能材料在纺织服装[10]、温室种植[11]等领域都有应用。随着相变材料基础和应用研究的不断深入,相变材料应用的深度和广度都将不断拓展。
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