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/)。
1) 拍瓦时 (PWh) 相当于 10 9 兆瓦时 (MWh) 2) https://ourworldindata.org/emissions-by-sector#energy-electricity-heat-and-transport-73-2
存在广泛的集中技术;最发达的是抛物线槽收集器(PTC),线性菲涅耳反射器(LFR),太阳能塔(SPT)和抛物线菜肴收集器(PDC),如表1所示。PTC植物使用抛物线反射器将阳光聚焦在抛物线焦线上的吸收管上。反射器和吸收管可以一起移动,从日出到日落[5] [6]。lfrs由吸收管每一侧的弯曲反射器组成。最近的设计称为紧凑型线性菲涅耳反射器(CLFR)为每个镜子的行使用两个并行反射器,需要比PTC更少的面积才能达到给定的功率输出[8]。SPT使用HelioStat田间收集器(HFC)将阳光反射到位于塔顶上的中央太阳接收器上。这是一种相对灵活的技术,因为可以使用各种Heliostat场,太阳接收器设计和传热液(HTF)。PDCS将阳光集中在抛物线反射器上方的焦点上。反射器和受体跟踪太阳。除了这些常规类型外,CSP技术还可以与热电系统(即浓缩太阳能热电)结合使用,无需使用电动循环[8]。
A Review on the Utilization of Energy Storage System for the Flexible and Safe Operation of Renewable Energy Microgrids LIU Chang 1 , ZHUO Jiankun 1* , ZHAO Dongming 2 , LI Shuiqing 1 , CHEN Jingshuo 2 , WANG Jinxing 1 , YAO Qiang 1
Jean-Pierre BEDECARRATS 教授,LATEP,波城及阿杜尔地区大学 Kévyn JOHANNES 讲师(HDR),CETHIL,Claude Bernard 里昂第一大学 评审团组成: 主席:Régis OLIVES 教授,PROMES,佩皮尼昂 Via Domitia 大学 考官:Christian CRISTOFARI 教授,SPE,科西嘉岛大学 考官:Yilin FAN CNRS 研究官员(HDR),LTEN,南特大学 论文指导:Lingai LUO CNRS 研究主任,LTEN,南特大学 联合论文指导:Jérôme SOTO 副研究员,LTEN,南特大学 & 教师,ICAM 联合论文指导:Nicolas BAUDIN 讲师,LTEN,南特大学
瑞士的能源领域正在经历重大变革,这是由当地和全球经济、技术和政治的变化引起的。这种变化在冬季寒冷的地区尤为明显,因为这些地区的能源需求会因供暖需求而达到峰值。太阳能等可再生能源不足以满足这种高需求,这引起了人们对创新高效的季节性能源储存解决方案的需求。吸附热储存是一种很有前途的解决方案。这种方法在 EMPA 和 HSLU 进行了广泛的研究,它使用氢氧化钠来创建紧凑而高效的系统,不会随着时间的推移而损失能量,作为化学驱动的热泵运行,在夏季充电,在冬季释放热量,同时将电力消耗降至最低。然而,这一研究领域存在一个明显的差距:需要一种可靠的方法来评估系统在更广泛的能源系统中的性能。
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。
建筑基础设施中的供暖和制冷系统使用传统材料,这些材料会产生大量的能源消耗和浪费。相变材料 (PCM) 被认为是一种很有前途的热能储存候选材料,可以提高建筑系统的能源效率。在这里,我们设计和开发了一种新型的盐水合物基 PCM 复合材料,它具有高储能容量、相对较高的热导率和出色的热循环稳定性。通过使用葡聚糖硫酸钠 (DSS) 盐作为聚电解质添加剂,增强了 PCM 复合材料的热循环稳定性,这显著减少了盐水合物的相分离。通过添加各种石墨材料和硼砂成核剂,复合材料的储能容量和热导率得到了增强。DSS 改性复合材料的热循环稳定性显著提高,超过 100 次热循环都没有降解。最终的 PCM 复合材料相对于纯盐水合物的能量储存容量增加了 290%,热导率增加了约 20%。此外,所开发的 PCM 复合材料可以大规模生产,并有可能改变建筑基础设施中供暖/制冷系统的未来。
本文研究了焚烧煤电厂煤底灰 (CBA) 废物中添加的砂粘土陶瓷的机械性能和热性能,以开发一种用于热能存储 (TES) 的替代材料。采用烧结或烧成法在 1000˚C 和 1060˚C 下开发陶瓷球。用压缩机压缩所得陶瓷,并使用 Decagon devise KD2 Pro 热分析仪进行热分析。还使用马弗炉在 610˚C 下进行热循环。发现 CBA 增加了孔隙率,从而使砂粘土和灰陶瓷的轴向拉伸强度增加到 3.5 MPa。选择了具有 TES 所需拉伸强度的陶瓷球。它们的体积热容量和热导率范围分别为 2.4075 MJ·m −3 ·˚C −1 至 3.426 MJ·m −3 ·˚C −1,热导率范围为 0.331 Wm −1 ·K −1 至 1.014 Wm −1 ·K −1,具体取决于沙子的来源、大小和烧成温度。所选配方具有良好的热稳定性,因为最易碎的样品经过 60 次热循环后也没有出现任何裂纹。这些特性使人们可以设想将陶瓷球用作聚光太阳能发电厂温跃层热能存储(结构化床)的填充材料。以及用于太阳能灶和太阳能干燥器等其他应用。
PCM 在潜热存储应用中的主要问题之一是提高热导率。已经进行了一些理论和实践研究来检查各种潜热存储系统的传热过程 [30]。目前,提高 PCM 热导率的主要方法是添加高热导率基质和化学改性添加剂的表面。这些包括表面和接枝功能团改性,以及添加多孔三维 (3D)、二维 (2D)、一维 (1D) 和零维 (0D) 结构添加剂。虽然改性和接枝功能团可以增加材料相容性并降低界面热阻,但改性的成功率较低且操作更复杂。加入导热基质可以形成导热链,从而减少声子散射并加快热量传输。另一方面,较高的添加剂质量含量将大大限制 PCM 的储热能力。因此,在选择提高 PCM 热导率的技术时,应考虑适当的添加量和实验条件。
