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试论相变储热供热在新能源形势下的应用与发展

发布时间:2022-11-02 08:45:05 来源:网友投稿

摘 要:随着我国经济和科技的迅速创新发展,我国的相变储热供热的相关领域也迈进了新的历史发展时期,有限资源具有的局限性严重约束了我国的相关发展,可持续发展的战略目标要求新能源的产生。相变储热供热领域中有关新能源方面的技术和设施的引入促进了领域内外的串联效应,提供了发展的良好前景。文章从引入新能源的相变储热供热在人们生活中的应用来入手,首先从三个方面介绍了我国国内相变储热供热发展的现状,随后从三个方面介绍了国内相变储热供热引入新能源供热方式,以此供相关人士参考。

关键词:相变储热供热;新能源形势;应用发展

我国国内相变储热供热技术的变迁经历了很多个重要的阶段。随着我国经济水平的不断提高和人民生活水平的提高以及需求的不断扩大,相变储热供热领域一直在不断适应时代的需求,积极创新和变革。将新能源纳入相变储热供热之中,不但顺应了时代趋势和国家关于可持续发展的政策,而且有利于行业品质的发扬光大,促进我国相变储热供热技术越来越先进[1]。

一、国内相变储热供热发展的现状分析

(一)我国国内的供热系统经历的阶段

从上世纪开始,我国就开始为了供热领域的技术研发投入了大量的资金技术成本。从1978年改革开放后,人民生活水平逐渐提高,我国的供暖大多数利用燃煤供暖或者利用蒸汽供暖。而随着国家各个方面实力的提高,可持续发展的政策在我国迅速推行,我国开始修建一些燃煤电厂或者燃气电厂开始集中供热,同时颁布一系列法律来保证居民的供热,我国居民的供热水平进一步提高。进入本世纪,我国开始引入新能源以及清洁能源,致力于供热和生态环境共同兼顾,也创造出了不同的供热方法。

(二)国内引入新能源促进供热发展

所谓新能源供热方式就是用新能源来进行热能的转化,从而达到供热的目标,新能源便是从大自然的一切可再生能源中演变出来的例如风能、太阳能、水能等,这些能源都可以转化为热能,从而为居民供热。我国引入新能源促进供热领域的发展,是利用新能源开阔了供热领域的发展前景,使其顺应市场的趋势,打开了我国利用相变储热供热的国际市场,这是我国供热领域的一次历史性的突破,也对供电领域产生了影响。

(三)适合储热供热使用的一些相变材料

适合供热使用的相变材料主要有四种,有无机的相变材料和有机的相变材料,以及无机水合盐相变材料和金属类相变材料。无机相变材料以无机盐为主要原料,在我国的供热系统中占据着重要地位,利用无机相变材料供热的稳定性和经济性较好[2]。无机水合盐相变材料与无机相变材料异曲同工。有机相变材料密度高,腐蚀性低,所需成本较低,市场较为广阔。相比金属类相变有巨大的腐蚀性,需要成本较高的容器来提供反应。

二、我国国内供热系统引入新能源供热方式分析

低温相变储热供热是我国使用范围最广,应用较为便捷,市场较为广阔的一种供热方式。在新能源供热方式中,电能是主要能源并且在今后的新能源发展中具有重要作用,占据着重要的地位。

(一)利用混合熔融盐的方式进行供热

混合熔融盐是拥有自主研发标志的、具有超高密度和稳定性的一种新型相变材料,它利用普通的盐类进行纳米复合,因此具有其他材料不具备的性能。混合熔融盐的腐蚀性较低,配比也简单快捷,因此受到大众的市场需求。混合熔融盐已经在我国的一些地区投入使用,且反响较为明确,在供热中起到了至关重要的作用。

混合熔融盐有其自身的优势和不足,一方面,与其他的相变材料相比,混合熔融盐具有其独特的过人之处,它的制作成本较低,因此具有较强的经济性,对供热主体的成本需求不大,较能为大多数企业所接受。且其化学兼容性和热力学物性较强,与其他化学物质可以并存,节省了公司的人力物力财力资源。另一方面,混合熔融盐也有着不可弥补的缺点。例如,混合熔融盐在进行熔融的过程中具有不太稳定的化学性质,容易产生体积的剧烈变化,同时也不能经受气温的较大变化。而且,混合熔融盐在熔融过程中对于容器的需求是非常高的,盐本身对于铁器或其他材料具有腐蚀性,这导致了成本的升高。

(二)利用固体蓄热砖的方式进行供热

利用固体储热砖进行供热的方式主要分为镁铁储热砖和相变储热砖两种方式,其中镁铁储热砖的方式进行供热是主要的供热方式,而相变储热砖供热则是后来衍生出来的方法,两种方式各有优劣,可以适用于不同的场合。

首先,镁铁储热砖是利用高温烧制的方式。将蓄热材料按照一定的结构比例排列下来,在高温下烧制成型,从而成为了镁铁储热砖。这种镁铁储热砖在上世纪就一直被用来供热,镁铁储热砖的使用时间较长,发展变化的周期性强[2]。拥有更高的耐用性和稳定性,在放热时可以持续输出很久,拥有良好的供热性能。但是其制作较为原始且对高温的要求较高,也对设备有更高的质量要求,需要较高的成本配置,也降低了安全性。容易发生安全隐患,不利于人们的身体健康。

其次是相变储热砖的应用。这种储热砖是继镁铁储热砖出现后才被生产出来的,用来弥补镁铁储热砖的不足之处,但是仍旧在另外的许多方面产生了较为明显的缺陷。相变储热砖减少了对镁的应用,也降低了烧砖和供热对人们生命安全的隐患,且相变储热砖的使用更加提高了人们的心理预期,在市场上颇受欢迎。但是相变储热砖的密度较低,因此长期以来稳定性不如镁铁储热砖强,一定程度上相变储热砖的发展历史不长,今后出现问题的可能性较大。

(三)利用有机复合醇的方式进行供热

在我国的现有供热方式上,混合熔融盐和固体储热砖两种方法是最常用和喜闻乐见的方式,但是随着我国各个领域科技的不断发展,更多的供电技术被不断发掘和创造。有机复合醇是近年来科学家研制出的一种最新的供热方式,在投入使用中有機复合醇使用的也是相变储热的原理,将多种醇例如木糖醇和乳糖醇进行有机复合,从而从中获得巨大的供热潜力[4]。有机复合醇拥有较为先进的供热技术和较好的发展前景,其拥有超高的密度和稳定性,展现出了较为超前的优势。只是有机复合醇的研发制作时间较为短暂,期间的重要问题不曾暴露。供热领域的巨大发掘对于供电领域也有不可磨灭的巨大意义,有机复合醇在未来的供热领域中可能会拥有一席之地。

三、结语

综上所述,我国国内的相变储热供热系统引入新能源技术是时代发展的产物,也是可持续发展的必然归宿,积极促进新能源科技对于我国国内供热领域发展的引导和带头作用,有助于提高我国储热供热水平,从而满足人民对于生产和生活的相关需求,促进相变储热供热领域的整体技术性的升级改造。利用相变储热供热也对市场有一定的冲击作用,有助于扩大我国与国外的市场,是我国供热领域的一次技术的飞跃。

参考文献:

[1]毕文静, 唐欣. 基于新能源在智能家电中的应用探析[J]. 决策探索(中), 2018, No.576(04):74-75.

[2]陆源, 郇昌梦, 齐帅, et al. 静电纺丝用于制备有机相变储热纤维的研究进展[J]. 新能源进展, 2018, 6(05):103-111.

[3]周圣哲, 王凯. 浅析多能源开放互联的能源互联网及其消纳应用[J]. 电源世界, 2017(10):49-52.

[4]曹贺平. 暖通空调领域新能源热泵技术应用思考[J]. 智能城市, 2017(10):32-34.

作者简介:王欣鑫(1988.07--);女,民族:汉,学历:本科,现有职称:中级工程师;研究方向:暖通工程。

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