高温蓄热技术的研究现状及展望_韩瑞端.pdf

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1、2011年第9期(总第39卷第247期)■新能源与绿色建筑建筑节能No.9in2011(TotalNo.247，Vol.39)NEWENERGY&GREENBUILDINGdoi：10.3969/j.issn.1673-7237.2011.09.009高温蓄热技术的研究现状及展望韩瑞端，王沣浩，郝吉波(西安交通大学人居环境与建筑工程学院，西安710049)摘要：高温蓄热技术是发展太阳能发电的关键技术之一。从高温蓄热材料的分类与特点、高温蓄热材料的研究现状、高温蓄热器的研究现状和国内外在此领域的差距等方面，详细介绍了高温蓄热技术的研究现状，同时也指出

2、了目前应用方面存在的不足以及亟待解决的问题，为高温蓄热技术的推广应用提供了参考。关键词：高温相变材料；蓄热器；太阳能发电厂中图分类号：TU18文献标志码：A文章编号：1673-7237(2011)09-0032-07ResearchProgressandProspectofHighTemperatureThermalStorageHANRui-duan,WANGFeng-hao,HAOJi-bo(SchoolofHumanSettlementandCivilEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an71004

3、9,China)Abstract:Hightemperaturethermalstorageisoneofthekeypointsfordeveloppingthermosolarplants.Thehightemperaturethermalenergystorageisreviewedfromthreeaspects:①thesortsandcharacteristicsofhightemperaturethermalstoragematerial;②therecentre－cearchstatusofhightemperaturetherma

4、lstoragematerialandheater;③thedistanceinthisfieldhomeandabroad.Simutaneouslyitalsoin－dicatesthedeficienciesanddifficultiesinpresentpracticalapplication,anditwouldbefavourableforextendinghightemperaturethermalstorage.Keywords:hightemperaturephasechangematerial;thermalstorage;th

5、ermosolarplants0引言蓄热材料可以分为固态蓄热和液态蓄热两种类型，常能源与环境问题是当今世界的两大热点问题。能用的高温显热蓄热材料有以下几种(见表1)。源开发，尤其是化石能源的开发和利用促进了人类社表1常用的显热蓄热材料[1]会的发展和世界经济繁荣，但同时也对人类自身生存蓄热适用温度平均密度/平均传热系数/平均比热/所依赖的自然环境造成了日益严重的破坏。发展太阳介质范围/℃kg/m3W/(m2·K)kJ/(kg·K)能等清洁能源和可再生能源是解决这一问题的重要砂-石-矿物油200～30017001.01.30途径。高温蓄热技术是指在2

6、00～1000℃以上的高混凝土200～40022001.50.85温段用蓄热材料进行热能的储存与释放，以解决热能导热油200～3509000.112.3供给与需求在时间和强度上不匹配的矛盾而发展起液态钠270～53085071.01.3来的一种技术，这种技术可以有效避免能源浪费，提高能源利用率，得到了全世界的重视和发展。目前高高温显热蓄热材料原料丰富，成本低廉，但是由温蓄热技术广泛应用于太阳能热电厂、空间太阳能热于显热蓄热材料是依靠温度的变化来进行能量储存动力系统、建筑节能、航天技术和水下潜器等领域。的，所以蓄放热是个变温过程，蓄热密度小，导致蓄热

7、本文详细介绍了高温蓄热技术的研究现状及发设备体积庞大，效率不高，这都限制了高温显热蓄热展趋势，同时也指出了目前应用方面存在的不足以及材料的发展。亟待解决的问题，对加快发展高温蓄热技术、推动太1.2相变蓄热材料阳能发电技术具有一定的参考价值。高温相变蓄热材料主要是通过蓄热材料发生相1高温蓄热材料的分类变时吸收或放出热量来实现能量的储存和释放。按照蓄热方式不同，高温蓄热材料可以分为显热高温相变蓄热材料可以分为以下五类：单纯盐、蓄热材料、相变蓄热材料和热化学蓄热材料。金属与合金、碱、混合盐、氧化物。常见的高温相变蓄1.1显热蓄热材料热材料有硝酸钠—硝酸钾

8、混合盐、氟化锂—氟化钙混显热蓄热材料是利用物质本身温度的变化来进合盐、铝基合金等。高温相变蓄热材料虽存在着高温行热量的储存