Teknoloji depo chalè: amelyore efikasite itilizasyon konplè enèji chalè
Koulye a, nan anpil sistèm itilizasyon enèji, gen yon kontradiksyon ant ekipman pou enèji ak demann dezakò, sa ki lakòz itilizasyon enèji ki pa rezonab ak yon gwo kantite fatra. Efikasite enèji tankou enèji solè ak chalè fatra endistriyèl ba, ki pa sèlman gaspiye resous, men tou, lakòz polisyon tèmik ki pa neglijab nan anviwònman atmosferik la.
Pou rezon sa a, amelyore konvèsyon enèji ak itilizasyon te vin tounen yon gwo pwoblèm ke peyi yo dwe priyorite pou aplike estrateji devlopman dirab, ak devlopman nan teknoloji depo chalè pou itilizasyon konplè ak efikas nan enèji chalè se yon enpòtans esansyèl.
Resous abondan ki disponib
Enèji solè se sous enèji debaz ki pi enpòtan nan mitan sous enèji renouvlab. Li se", inépuizabl ak inépuizabl" epi li se lajman distribiye ak polisyon-gratis. Li se yon enèji pwòp ekonomik. Solèy la ka lage enèji nan 391 × 1021 kW pou chak segonn. Menmsi enèji ki gaye sou sifas tè a se sèlman youn-2.2 milya dola nan li, li ekivalan a 80,000 fwa jenerasyon pouvwa mond lan'. peyi mwen an se yon peyi relativman rich nan enèji solè. Plis pase de tyè nan peyi a gen yon radyasyon solè anyèl ki gen plis pase 6 GJ·m2 ak èdtan solèy anyèl ki gen plis pase 2,200 èdtan. Enèji solè radyan anyèl la resevwa nan sifas tè a nan peyi mwen an se apeprè 50 × 1019 kJ, ki ekivalan a 170 milya tòn chabon estanda. Resous enèji solè abondan sa yo bay bon kondisyon tou pou devlopman ak itilizasyon peyi mwen an' jenerasyon enèji solè. Chalè dechè endistriyèl soti sitou nan endistri tankou metaliji, materyo pou konstriksyon, ak pwodwi chimik yo. Estatistik nan 2010 te montre ke resous chalè fatra endistriyèl te konte pou jiska 67% nan chalè total gaz la, ki pousantaj rekiperasyon an te rive nan 60%. Sepandan, pousantaj itilizasyon an jeneral nan resous chalè fatra nan peyi mwen an ba, ak to itilizasyon chalè fatra nan gwo antrepriz fè ak asye se apeprè 30%. ~50%.
Gen anpil plas pou amelyorasyon nan to itilizasyon resous chalè fatra endistriyèl nan peyi mwen an. Pran endistri métallurgique kòm yon egzanp. An 2010, pwodiksyon asye brit peyi mwen an te 627 milyon tòn. Enèji ki genyen nan gaz lafimen pwodui te ekivalan a 30 milyon tòn chabon estanda, ak kantite salop asye ki pwodui te apeprè 280 milyon tòn, ak enèji tèmik ki te genyen an te ekivalan a 10 milyon tòn chabon estanda. . Koulye a, pousantaj itilizasyon chalè fatra gaz lafimen nan domestik fè ak asye antrepwiz se apeprè 30%, ak to itilizasyon chalè dechè salop fè ak asye se prèske zewo. Si to itilizasyon chalè fatra gaz lafimen ka ogmante a 90% epi to itilizasyon chalè fatra salop asye ka ogmante a 60%, 21.6 milyon tòn chabon estanda ka sove chak ane, rediksyon CO2 emisyon apeprè 50 milyon dola. tòn, ak 3.3 milya kWh jenerasyon pouvwa ka pwodwi.
Li ka wè ke rekiperasyon chalè fatra se yon gwo demann nan estrateji enèji peyi mwen an', ak benefis ekonomik enmède, e li gen gwo siyifikasyon nan devlopman ekonomik peyi mwen an', pwogrè sosyal. , ak sekirite nasyonal enèji. Sepandan, si li se enèji solè oswa resous chalè fatra endistriyèl, gen pwoblèm nan tanzantan ak enstabilite, ki seryezman anpeche pwomosyon ak aplikasyon teknoloji ki gen rapò.
Bezwen ijan pou teknoloji depo chalè medyòm ak segondè tanperati
Itilize nan teknoloji depo chalè ka soulaje kontradiksyon ki genyen ant rezèv enèji tèmik ak demann an tèm de tan, entansite ak espas, epi li se yon mwayen enpòtan pou operasyon optimize nan sistèm enèji tèmik. Depo chalè sitou gen ladan twa fòm: depo chalè sansib, depo chalè inaktif ak depo chalè reyaksyon chimik.
Depo chalè reyaksyon chimik toujou nan etap rechèch eksperimantal akòz sistèm konplèks li yo, difikilte teknik, ak operasyon pòv; Malgre ke teknoloji depo chalè sansib yo te lajman itilize, se depo chalè ki te koze pa dansite nan depo chalè ki ba pou chak volim inite nan materyèl depo chalè Gwo kantite materyèl fè sistèm nan depo chalè gwo-kapasite ankonbran, konplike nan pwosesis, ak gwo nan pri. .
Depo chalè inaktif se sèvi ak chalè inaktif la lage oswa absòbe nan pwosesis chanjman faz nan materyèl la depo chalè nan magazen ak lage chalè. Konpare ak teknoloji depo chalè sansib, depo chalè inaktif gen avantaj nan gwo dansite depo chalè pou chak volim inite, e li gen yon pi gwo absòpsyon enèji ak lage nan ranje tanperati tranzisyon faz la, ak ranje tanperati depo ak lage se etwat, ki se benefisye. chaje ak lage Tanperati a nan pwosesis la tèmik se ki estab.
Yo nan lòd yo amelyore efikasite konvèsyon enèji ak redwi depans, teknoloji itilizasyon tèmik solè ap deplase nan direksyon pou pi wo tanperati opere. Tanperati fonksyònman jenerasyon tèmik pouvwa a depase 600 °C, ak tanperati a nan yon gwo kantite chalè endistriyèl fatra tou trè wo (pa egzanp, tanperati konvètisè gaz la se 1600 °C. sou).
Tout sa yo bezwen ijan pou fè rechèch ak devlope teknoloji depo chalè medyòm ak segondè tanperati. Malgre ke anpil entelektyèl nan kay ak aletranje te pote rechèch soti nan diferan nivo tankou materyèl ak pwosesis pou yon tan long, byen lwen tèlman, pa gen okenn matirite mwayen ak segondè tanperati sistèm depo chalè inaktif ki opere estab.
Apre anpil ane nan rechèch apwofondi nan jaden sa a pa anpil inite rechèch domestik ak etranje, konbine avèk estati aktyèl la ak tandans nan devlopman teknoloji domestik ak etranje, yo kwè ke tanperati mwayen ak segondè teknoloji depo chalè inaktif fè fas a sa ki annapre yo. pwoblèm eksepsyonèl.
Premyèman, gen yon mank de tanperati mwayen ak segondè materyèl depo chalè inaktif ak pwopriyete konplè tankou dansite depo chalè segondè ak fò konduktiviti tèmik. Fondasyon teknoloji depo chalè inaktif se materyèl chanjman faz. Kounye a, rechèch sou materyèl depo chalè tanperati ki ba (& lt; 100 ° C) ki baze sou sir parafin ak sèl idrate te vaste, epi li te aplike tou nan jaden yo nan konstriksyon ak rad. Sepandan, materyèl depo chalè mwayen ak segondè tanperati, espesyalman segondè tanperati faz chanjman materyèl depo chalè ak yon pwen k ap fonn> 600 ° C, yo toujou manke.
Dezyèmman, mwayen ak segondè tanperati faz chanjman chalè materyèl depo yo se sitou inòganik sèl ak alyaj. Sou yon bò, seleksyon an nan materyèl kandida mande pou yon konpreyansyon pwofondè nan tèmodinamik yo ak mekanis sinetik nan pwosesis tranzisyon faz nan materyèl la. Nan lòt men an, li nesesè revele enfliyans nan mikrostruktur sou pwopriyete yo tèmik nan materyèl ki soti nan de aspè: transfè chalè amelyore ak depo chalè efikas.
Anplis de sa, encapsulation nan likid-solid faz chanjman materyèl ak pouri nan pwopriyete tèmik pandan pwosesis la sèvis yo tou sa ki endispansab nan rechèch la nan materyèl chanjman faz tanperati mwayen ak segondè. Sa a se souvan yon pwoblèm kou boutèy nan rechèch la ak devlopman nan materyèl sa yo. High-pèfòmans materyèl depo chalè yo dwe devlope
Anpil syantis nan kay ak aletranje te etidye metal kòm materyèl depo chalè. An 1980, Birchenall et al. mezire ak analize pwopriyete tèrmofizik alyaj binè ak ternary ki konpoze de Al, Cu, Mg, Si ak Zn, ki abondan sou tè a, epi li te jwenn ke tanperati tranzisyon faz la se nan seri 780 ~ 850 K ak moun rich nan Si. Oswa alyaj Al gen pi gwo dansite depo chalè, ak Lè sa a, aliminyòm ak Silisyòm ki baze sou alyaj chanjman faz materyèl depo chalè yo te anpil etidye.
Materyèl sèl inòganik gen yon pakèt sous, gwo valè enthalpy chanjman faz, ak pri modere, epi yo patikilyèman apwopriye pou itilize kòm materyèl depo chalè mwayen ak segondè tanperati chanjman faz. Chèchè yo te etidye pwopriyete tèrmofizik sèl fonn ak yon tanperati ki pi wo pase 450 ℃, epi pwolonje aplikasyon sèl inòganik eutektik ak yon seri tanperati 220 ℃ a 290 ℃ nan jaden an nan jenerasyon solè tèmik pouvwa, epi yo te pase tès tankou diferans. eskanè kalorimetri. Metòd, pwopriyete tèrmofizik sèl fonn yo te mezire.
Anplis de sa, pousantaj chanjman volim nan anpil sistèm sèl fonn anvan ak apre chanjman faz la depase 10%. Pi gwo pousantaj chanjman volim ogmante vid yo nan sistèm materyèl chanjman faz sèl fonn, afekte depo chalè / pousantaj lage, ak ogmante depo chalè a. Difikilte nan konsepsyon nan ekipman sistèm nan diminye efikasite nan depo chalè. Pou rezon sa a, chèchè yo te etidye konpatibilite nan faz sèl fonn chanjman chalè materyèl depo ak asye pur, ak rezilta yo montre ke asye pur gen yon bon efè anti-korozyon sou pi fò sèl fonn.
An menm tan an, pèfòmans nan sik nan materyèl ternary aliminyòm ki baze sou alyaj chanjman faz ak konpatibilite ak resipyan; konpatibilite nan sèl fliyò fonn ak cobalt, nikèl ak eleman metal refractory alyaj asye; konpatibilite nan idroksid ityòm ak materyèl alyaj estriktirèl Nan lòt aspè, syantis yo te fè rechèch tou.
Malgre ke kèk rezilta yo te reyalize nan rechèch la nan mwayen ak segondè tanperati faz chanjman chalè depo materyèl, pri a nan metal ak alyaj faz chanjman materyèl se wo, ak dansite nan depo chalè pou chak mas inite limite. Anplis de sa, aktivite chimik nan materyèl metal alyaj chanjman faz se pi fò apre chanjman faz. , Sevè korozyon tanperati ki wo anpil limite aplikasyon lajè li yo nan jaden an nan depo chalè medyòm ak segondè tanperati.
Kòm yon materyèl depo chalè chanjman faz, sèl fonn gen yon gwo enthalpy chanjman faz, gwo dansite depo chalè, ak pri modere. Li gen gwo potansyèl devlopman nan jaden an nan aplikasyon pou depo chalè medyòm ak segondè. Sepandan, sèl fonn gen pòv konduktiviti tèmik epi li gen pwoblèm grav korozyon tanperati ki wo ak materyèl metal alyaj chanjman faz, ki se toujou yon pwoblèm ki mete restriksyon sou aplikasyon echèl li yo.
Se poutèt sa, devlopman nan materyèl segondè-pèfòmans depo chalè ak metòd preparasyon yo se yon tandans inevitab nan rechèch la nan mwayen ak segondè tanperati materyèl depo chalè ak yon fason inevitab pou devlopman nan teknoloji depo chalè.
Dispèsyon enèji solè, chalè fatra endistriyèl, gwo enèji span, ak nati tanzantan nan enèji renouvlab tout mande pou mwayen ak segondè tanperati faz chanjman chalè depo teknoloji.
Rechèch la nan gwo echèl teknoloji depo chalè enplike nan entèseksyon nan syans materyèl, jeni chimik, jeni mekanik, chalè ak transfè mas ak koule multifaz.
Devlopman segondè-pèfòmans mwayen ak segondè tanperati chanjman faz depo materyèl chalè se nan gwo siyifikasyon nan jaden an nan depo chalè medyòm ak segondè tanperati, espesyalman solè tèmik jenerasyon pouvwa, rekiperasyon chalè endistriyèl fatra ak lòt jaden.
