摘要 可持续家庭能源系统的一个重要组成部分是自给自足的能源生产和使用。尽管过去已经广泛研究了家庭能源生产和使用的可持续解决方案,但对能源储存的研究却很少。本文特别关注热能储存。目前有三种相互竞争的设计:显热、潜热和热化学热储存系统。问题是哪一种会成为主导设计。我们探讨了设计主导地位的相关先决条件,并将其应用于本案例,以确定它们的权重。此外,还评估了这三种替代方案中哪一种最有可能实现市场主导地位。技术特性最重要,潜热储存技术最有可能实现设计主导地位。本文为正在进行的研究做出了贡献,该研究试图为不同领域的技术主导因素分配权重。
碳酸钾 K 2 CO 3 被认为是建筑环境中最有前途的热化学存储材料之一。尽管人们对大气(开放系统)条件下的水合/脱水行为已经有很多了解,但对纯水蒸气条件下(封闭真空系统)的这一过程知之甚少。本文首次研究了纯水蒸气条件下 K 2 CO 3 复合材料的平衡行为和反应动力学,如封闭真空系统中的平衡行为和反应动力学。本文研究了真空条件下 K 2 CO 3 复合材料的亚稳态行为,并将其与大气条件下的亚稳态行为进行了比较。研究发现,亚稳态区也存在于真空条件下,但亚稳态区的诱导时间要短得多,这表明真空条件下的成核速率更快。此外,研究了封闭系统中惰性气体的影响,并表明去除所有不凝性气体源至关重要。最后,在循环测量中,结果表明 K 2 CO 3 在多循环实验中是稳定的,得出结论,它是一种适合基于封闭反应堆概念的热电池材料。© 2020 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
碳酸钾 K 2 CO 3 被认为是建筑环境中最有前途的热化学存储材料之一。尽管人们对大气(开放系统)条件下的水合/脱水行为已经有很多了解,但对纯水蒸气条件下(封闭真空系统)的这一过程知之甚少。本文首次研究了纯水蒸气条件下 K 2 CO 3 复合材料的平衡行为和反应动力学,如封闭真空系统中的平衡行为和反应动力学。本文研究了真空条件下 K 2 CO 3 复合材料的亚稳态行为,并将其与大气条件下的亚稳态行为进行了比较。研究发现,亚稳态区也存在于真空条件下,但亚稳态区的诱导时间要短得多,这表明真空条件下的成核速率更快。此外,研究了封闭系统中惰性气体的影响,并表明去除所有不凝性气体源至关重要。最后,在循环测量中,结果表明 K 2 CO 3 在多循环实验中是稳定的,得出结论,它是一种适合基于封闭反应堆概念的热电池材料。© 2020 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
德国纽伦堡能源园区建造并研究了一种新型泵式热能存储 (PTES) 系统,该系统配有热泵 (HP) 和有机朗肯循环 (ORC)。其基本思想是,白天的剩余电力通过 HP 转换为热量,并储存在显热热水储能器中。这使得光伏电力等可以从白天转移到晚上,因为存储的热量可以在晚上通过 ORC 转换回电能。为了检验该系统的经济效率,使用 AnyLogic 模拟软件建立了动态模拟。对于一个拥有 40 户人家的小社区,结果表明,在目前的德国市场条件下,如果不大幅降低 PTES 的成本,就不可能实现经济使用。然而,考虑到德国上网电价发展的当前趋势,未来几年内将有可能实现经济使用。关键词:储能、卡诺电池、泵式热能存储、动态模拟、经济评估
摘要:基于直流再生器的带热能存储的太阳能发电塔具有产生具有成本效益的基载电力的潜力。一种可以进一步节约成本但尚未得到广泛研究的库存选择是电弧炉炉渣。这种用途不仅具有经济优势,而且有利于环境保护,因为这种类型的炉渣大部分目前不再使用,而是被填埋处理。在已完成的欧盟项目 REslag 中,研究了炉渣的各种后续用途,包括这里介绍的将烧结炉渣卵石用作太阳能发电塔中再生器的库存的可能性,其中空气作为传热流体。本文介绍了该项目不同阶段的主要结果,重点介绍了尚未发表的研究。除了对不同设计以及“轴向流动—站立”储存铅概念的部分负载和非设计行为进行热模拟的结果外,这些结果主要是对储存分配器设计的流体力学计算和对炉渣的材料研究的结果。总之,可以说烧结炉渣球在热、机械和化学方面与传统库存材料具有竞争力,这些研究的结果证实了基于炉渣的储存的原理可行性。详细阐述了定义的储存铅概念,并通过模拟和实验确认了设计的性能。
硅藻土、26 – 28 海泡石、29 凹凸棒石 30,31 和膨胀珍珠岩 32,33 也被用作支撑基质。膨润土具有多层结构,是一种常见的工业粘土,例如蒙脱石族粘土矿物。膨润土因其良好的物理和化学性质,被广泛用作功能填料、粘结剂、触变剂和催化剂。此外,膨润土具有良好的化学和热稳定性、优异的吸附特性和低廉的价格,使其适合于合成形状稳定的复合 PCM。在本文中,通过真空浸渍法制备了一种由 LA/Na-bentonite-1 制成的新型复合 PCM,它具有高潜热存储能力和适合节能系统的相变温度。以天然膨润土和 LA 为支撑材料
沸石是一种具有三维晶体结构的微孔铝硅酸盐矿物,其具有规则排列的大型开放空腔,形成笼状和通道。空腔由沸石的结构组成1,2)组成。它们的骨架由(SiO 4 ) 4-和(AlO 4 ) 5-四面体组成,两者都可以构建由单环4-、6-和8-,或双环4-4、6-6和8-8或支环4-1、5-1等组成的二级结构单元3)。骨架结构类型将决定表面积、孔径和孔隙率4)。与其他矿物相比,沸石具有多种优势,尤其是其作为离子交换剂、催化剂和吸附剂的功能。印度尼西亚四面环海,火山环纵横交错,具有丰富的天然沸石矿物资源 5, 6) 。沸石可用作催化剂、离子交换和吸附剂 6) 。一般而言,沸石矿物具有以下化学式 7) :
随着可再生能源的使用日益增多,为了提高电力弹性(在调节储备能力的同时承受供需之间显著和突然的不平衡的能力),热电厂系统的涡轮旁路系统等中采用了储热系统,以便可以储存启动期间的废热或极低负荷条件下锅炉和涡轮/发电机输出之间的不匹配热量。这种储存的热量可以在高负荷运行时将其能量释放到预锅炉和/或锅炉来发电,从而节省约 2% 或更多的能源。通过利用相变材料(PCM:应用熔化/凝固过程)的大量潜热或通过增加熔盐和水等显热存储材料的温差,可以使储热设备变得紧凑,从而可以安装在发电厂内。我们目前正在开发这种系统,以与电池存储系统相当的单位电容量价格实现其实际应用。| 1. 简介