摘要太阳能收集器与潜热热量储能系统(LHTESS)的组合已被用来更有效地利用太阳能,因为该技术可以提供平衡功能以符合供求的可变性,从而减少电力供应挑战。计算流体动力学(CFD)已被证明是用于优化目的的重要数学工具。因此,它可用于验证不同的设计配置。这项研究旨在使用ANSYS/Fluent进行数值模拟,以研究与热太阳能收集器集成的相变材料(PCM)存储系统的热行为,并将其与文献综述的实验数据进行了比较,目的是研究对存储介质材料的适当选择。数值仿真结果与实验结果之间的良好对应关系验证了拟议的数值模型,以置信度使用,以评估不同配置中太阳能收集器的性能。所评估的配置包括不同类型的相变材料和NEPCM(Popaffin Wax,RT64HC,Beeswax,Rt64Hc,rt64hc,占Cu的1 wt。beeswax,beeswax,占GNP的0.15 wt。%)。进行了时间步骤灵敏度分析,并获得的结果表明,数值模型不取决于时间。从获得0.15 wt的蜂蜡获得的结果中,水的最高峰值是水的平均温度的最高峰,但是PCMS的整合在热增加方面并不带来重大好处,以补偿与这些材料相关的最高成本。关键字:太阳能热水器,热量存储,相变材料(PCM),潜热存储,计算流体动力学(CFD),热性能。
智能窗户。[6–8] 此外,如果可以利用聚合物的隔热性能,TW 在节能建筑应用方面有潜力。[9] 有机相变材料 (PCM) 是适合混合到聚合物复合材料中的潜热存储介质,可以转移或降低建筑物的热负荷峰值。[10,11] PCM 在相变过程中可以通过熔化和结晶吸收和释放潜热。基于化石的石蜡和聚乙二醇已广泛用于热能存储,具有较大的存储容量和理想的转变温度范围(10-45°C)。[12] 然而,除了不可持续之外,这些 PCM 的形状稳定性差,熔化时会出现泄漏,导致循环能力差。作为一种解决方案,已经探索了木质结构来嵌入 PCM 并避免在固液相变过程中发生泄漏,但是,开发的材料不透明并且能源效率有限。 [13–16] 我们实验室过去首次尝试开发用于热能存储的多功能 TW,重点关注化石基 PCM。[17,18] 虽然用于 PCM 封装的环保木材基材有助于可持续发展,但需要生物基 PCM 替代品来限制材料的碳足迹。[19] 如果需要对木材进行化学功能化处理,则处理方式应环保。[20] 我们的贡献包括绿色琥珀酰化以稳定水分和改善木材/聚合物相互作用,[21] 以及由柠檬烯制成的新型生物基聚合物基质,用于 TW 生物复合材料。[22] 剩下的挑战是设计完全生物基和功能性的 TW 用于热存储,其中所有成分都来自可再生资源,且加工对环境的影响较小。由此产生的 TW 应该是可持续的,而不会影响储热性能、机械性能和透明度。来自植物油和脂肪酸的天然脂肪醇是传统 PCM 的绿色替代品。 [23] 生物基 1-十二醇,也称为月桂醇,具有高潜热和适当的转变温度(25°C)。只有少数研究将 1-十二醇与木质纤维素材料结合。[24–26] 然而,这些材料表现出较差的形状稳定性和潜热,仍然需要石油资源,并且缺乏可持续性指标。为了解决这些缺点,脱木质素木材“骨架”因其层次分明、
溶剂选择也很关键。进行预构研究,以评估API和赋形剂与所选溶剂系统的兼容性。这些研究可以包括溶解度确定,稳定性研究和兼容性测试(例如物理和化学相互作用),以识别任何潜在的问题并优化配方。此外,溶剂的蒸发,热容量,热扩散率和气泡点的潜热也会影响喷雾干燥能力和干燥动力学。药物和赋形剂的溶解度和质量扩散率(相对于蒸发速率,干燥动力学)可能会影响导致表面富集,空心颗粒,密集颗粒和其他
摘要:世界主要趋势是创建高效的新型能源系统,同时对周围环境保持谨慎的态度,这加强了储能系统的创建和保护。正在积极发展的领域之一是使用潜热存储技术的移动式蓄热器。本文介绍了一种具有短期储热期的移动式蓄热器的新设计。使用几种冷却剂的组合作为蓄热系统。给出了 M-TES-0.5 MW 的技术和技术特性。指出了最有前途的移动式热能存储设备,它们实现了类似的热能节约原理并具有积极的使用经验。
热储能过程可分为化学过程和物理过程[14,15],其中物理储热又细分为显热储热(SHS)和潜热储热(LHS)。SHS 是最简单、最常见的储热形式。在此过程中,热量通过改变材料温度但不改变相态的系统进行交换。床层温度主要通过传导、对流和辐射来改变,从而吸收(或释放)热能。在这些解决方案中,储存材料的温度值变化非常缓慢。显热可以用以下公式描述[14,16,17]:
更广泛地应用可再生能源的瓶颈之一是开发高效的能源存储系统,以弥补可再生能源的间歇性。抽水蓄能 (PTES) 是一项非常新的技术,它可以成为抽水蓄能或压缩空气储能的一种有前途的独立于场地的替代方案,而不会受到相应的地质和环境限制。因此,本文对由高温热泵 (HTHP) 组成的 PTES 系统进行了完整的热力学分析,该系统通过中间高温热能存储系统 (HT-TES) 驱动有机朗肯循环 (ORC)。后者结合了潜热和显热热能存储子系统,以最大限度地发挥制冷剂过冷的优势。在验证了所提出的模型后,已经进行了几项参数研究,以评估在广泛的源和散热器温度下使用不同制冷剂和配置的系统性能。结果表明,对于在 HTHP 和 ORC 中采用相同制冷剂的系统,以及在 133 o C 下的潜热储热系统,R-1233zd(E) 和 R-1234ze(Z) 表现出最佳性能。在所有研究的 133 ◦ C 潜热储热系统的案例中,在 HTHP 中采用 R-1233zd(E) 并在 ORC 中采用丁烯时,系统性能最佳(同时考虑到对环境的影响)。理论上,在 HTHP 源温度和 ORC 接收器温度分别为 100 ◦ C 和 25 ◦ C 下,此类系统可达到 1.34 的功率比。© 2020 由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
混合间隙合金 (MGA) 利用相变提供卓越的能量密度: 存储介质是由铝和石墨制成的块体,储量丰富且安全的材料 铝熔化并储存潜热 石墨保持固态并充当固体块中的基质 E2S Power 与澳大利亚公司 MGA Thermal 签订了公用事业应用的独家协议 MGA 是澳大利亚纽卡斯尔大学经过 10 多年研究的成果 最初在太阳能热应用上进行测试 块体已经经过数千次测试循环 MGA Thermal 建立大规模制造能力
热能存储引起了广泛关注,相变材料 (PCM) 因其有益的物理和化学特性而被广泛使用。虽然氮化物基盐 PCM 通常用于热能存储,但其潜热存储能力仍然有限。这项研究通过加入单层氮化硼来增强氮化物基盐用于热能存储的性能,从而提高热导率和潜热存储能力。Sn₃N₂-LiNO₃-NaCl/单层氮化硼的新型混合物具有高比热容、高潜热值和低相变温度的特点,使其成为热能存储的绝佳候选材料。在 PCM 中添加单层氮化硼可显著提高热导率,将其从 1.468 W/m·K 提高到 5.543 W/m·K。值得注意的是,这些氮化物基三元盐不会相互发生化学反应;它们的相互作用纯粹通过混合来改善热性能。该新型共混物还表现出了良好的热稳定性,在600℃时分解率仅为0.5%,熔化温度为150℃,凝固温度为130℃。三元盐的比热容达到最大值3.5 J/g·℃,表明热流速率更高,充电和放电速率也更高。复合PCM(CPCM)的储热能力在600℃时为600 kJ/kg,这些PCM的组合延长了储热时间。三元盐表现出优异的热稳定性,在100次循环中保持性能而质量没有显著减少。此外,三元盐向单层孔隙中的扩散进一步增强了其有效性。使用基于Anaconda的Jupyter Notebook和Python进行模拟分析。
太阳能驱动的蒸发是从盐水或废水中获取淡水的新兴过程,其中光热材料在其中起着至关重要的作用。大量努力致力于通过材料和设备设计促进能量转换效率。在当前的审查中,我们讨论了影响蒸发效率和长期性能的主要因素,包括选择光热材料,促进蒸发效率以及解决扩展问题的解决方案。材料成分和结构都会影响入射光的吸收和反射,并且可以通过减少热量损失,扩大的表面积和回收潜热来提高蒸发效率。缩放可以通过调整表面特性和结构来解决。