主要分为热化学储热、显热储热和相变储热。热化学储热虽然蓄热密度大,但不安全且蓄热过程不可控,严重影响其推广应用。显热储热是应用最广的一种储热方式,然而它的储热密度小。相比之下,相变储热的储热密度是显热储热的 5~10 倍甚至更高。由于具有温度恒定和蓄热密度大的优点,相变蓄热技术得到了广泛的研究,尤其适用于热量供给不连续或供给与需求不协调的工况下。
相变蓄热技术的核心是相变材料,一种在相态发生“变化”过程中会“吸收”或“释放”大量潜热的功能性材料,主要用于热能的储存与利用。
相变储热系统作为解决能源供应时间与空间矛盾的有效手段,是提高能源利用率的重要途径之一。相变储热可以分为固–液相变、液–气相变和固–气相变。然而,其中只有固–液相变具有比较大的实际应用价值。蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术,可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景,是世界范围内的研究热点。
当相变材料被加热时,其温度将不断上升。当温度达到该材料的熔化点时,该材料相态将发生变化。然而,在发生相态变化过程中该材料自身温度在熔化完成前几乎维持不变(该过程为近似恒温过程)。同时,在恒温相变期间,该材料吸收了大量的热量(该热量称为潜热)。
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