德国航天中心的储热技术开发的进展 - 副本

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1、德国航天中心的储热技术开发的进展LaingDoerte，SteinmannWolf-Dieter，TammeRainer，WörnerAntje，ZunftStefan(德国航天中心，38-40，德国斯图加特)摘要：热能储存是可再生能源的关键技术，而且还能够提高热过程的效率。涉及的行业包括工业过程中的热量和常规和可再生能源发电。TES（热能储存）系统纠正热能的供给和需求之间的不匹配。在中高温度范围内，只有很少集中热能储存技术可用。所以，我们要做出很大的努力，来使得各种场合各种地方都有经济高效的储能方法可用。在德国航天研究所的热力技术中完整频谱的高温存储技术，从潜热的各

2、种类型的显热化学热储存正在开发中。根据传热流体（合成油，水/蒸汽，熔融盐，空气）和所需要的温度范围，我们提出了不同的概念。我们的目标是发展成本有效，高效和可靠的蓄热系统。我们的研究主要集中在存储材料的特性，增强内部传热，设计创新的存储概念和存储元件和系统的建模。示范的存储技术从实验室发展到现场。对热能储存的发展，本文给出了一个概述。关键词：储热，显热，潜热，热化学存储蓄热存储颗粒物料CLC号码：TK51文件代码：A作者ID：2095-4239（2012）01-013-131.引言热储能对可再生能源的利用率和热过程的能量效率是一个很关键的因素。在很多领域，如如热电联产工

3、厂，工业过程供热和发电，在许多应用中的成本效益的存储技术领域，国家和欧盟都有很多政治要求。在100-1000摄氏度中，只有少量的热能储存技术。并且留下了广泛的市场发展需要。DLR目前的对高温储存的研究主要包括：1.余热回收和更好的热用于工业过程中的范围内的管理2.集中太阳能发电厂3.绝热压缩空气能源4.增加灵活性存储电网稳定常规电厂5.在车上的热管理热能储存的类型在底层或者化学现象可以归为三类：显热储存，潜热储存和热化学储热。此外，该存储概念被分为直接和间接存储系统。在直接连接的存储系统中的热量传热流体也被用来作为存储介质。相反，间接存储系统利用不同的传热流体和存储介

4、质中。热耦合的传热流体和存储介质可是直接接触或间接接触型。对于不同的过程，可选择的热储能方法有很多。这是并列使用传热流体的压力范围的传热流体，温度边界的条件下，热通量水平的存储容量。此外，不同的技术，成熟程度明显不同。在DLR技术热力学研究所，温度范围从100〜1000℃，所有上面给出的TE技术正在开发。该研究主要集中在存储特性材料，增强内部传热，设计创新的存储概念和建模存储组件和系统。我们的热存储技术从实验室阶段到现场测试。所有目前的事态发展在下面的章节中描述。文本的其余部分是专用于对存储技术的说明，概述其基本设置和功能，典型应用和目前的发展努力的方面。2.显热储存

5、在DLR，我们对不同类型的显热技术进行了研究。（1）再生型混凝土存储目标大多是抛物面槽式聚光发电中的应用植物使用合成油作为传热流体。（2）再生存储应用高达到1000℃时使用空气作为传热流体，这是在直接确保了坚实的存储材料。（3）用于各种传热流体的与外部的热的再生类型的存储换热器，可以直接使用空气作为中间传热流体确保了固体的存储材料。（1）作为固体储热材料的像流沙一样的材料可以同时用作存储库存和作为传热介质（2）集中太阳能的电厂中的熔盐存储运用，传统能源的电厂和工业余热回收。2.1混凝土储存高温下混凝土的发展存储的目标是应用在抛物面槽式聚光太阳能发电（CSP）的电厂，使

6、用合成油作为传热流体。在目前的抛物面槽式电厂项目，最常见的应用是两个罐熔盐存储技术。然而，这种技术有投资成本高，凝固点高的缺点。考虑到投资和维护成本，显热存储技术应该有很大优势。德国航天中心与德国建筑公司艾德旭普林有密切的合作，他们对热储存已经开始执行。一个具体的存储是一个固体的显热储存，其中的管状热交换器的传热流体嵌入在混凝土中的存储材料。该管式换热器是用于运输和散发的热传递流体，同时维持流体压力并存储混凝土存储热能量。通过这种分工的功能，耐用和安全施工得以实现。考虑到投资和维护，混凝土储存是一个好的高温储存方法。使用混凝土固体储氢材料是最合适的，因为它很容易处理，

7、主要的聚集体可在世界各地，也没有环保关键部件。固体热储材料的物理特性，比如，密度，比热容，热导率，热膨胀系数（CTE），循环稳定性，以及可用的成本和制作方法跟他有很大的关联。高的热容降低了存储体积。高热导率增加了系统的动态。存储器的热膨胀系数应该与嵌入式金属换热器相似。一个高的循环稳定性对于长寿命的储能元件非常有用。对于技术经济方面，高温混凝土材料很适合作为高温储存材料。长期稳定性混凝土由DLR在烘箱实验已经证明通过测量强度可达500℃。图一显示出了他的材料特性曲线。图一基本的存储模块对于一个安达索尔型的50兆瓦槽式太阳能热电厂，利用热油作为传热流体