[分享]太阳能热水系统中的热储存

发表于2018-07-25    

  在太阳能热水系统中,贮水箱是用于储存由太阳能集热器产生的热量,有时也称为“储热水箱”。利用液体(特别是水)进行储热,是各种热储存方式中理论和技术都最成熟、推广和应用最普遍的一种。通常希望所用液体除具有较大的比热容之外,还具有较高的沸点和较低的蒸气压,前者是避免发生相变(变为气态),后者则是为减小对储热容器产生的压力。在低温液态蓄热介质中,水是性能最好,因而也是最常使用的一种。

  优点

  ①物理、化学和热水学性质很稳定,人们对它了解得十分清楚,使用技术最成熟;

  ②可以兼作蓄热介质和传热介质,在储热系统内可以免除热交换器;

  ③传热及液体特性相当好,在常用液体中,其比热容最大,热膨胀系数较小,黏滞性小,很适合于自然循环和强制循环;

  ④液态-气态平衡时的温度-压力关系十分关系十分适用于平板太阳能集热器;

  ⑤来源丰富,价格低廉。

  缺点

  ①作为一种电解腐蚀性物质,所产生的氧气易于锈蚀金属,且对于大部分气体(特别是氧气)来说都是溶剂,因而对容器和管道容易产生腐蚀;

  ②凝固(结冰)时体积膨胀较大(达10%左右),易对容器和管道造成破坏;

  ③在中温以上(超过100℃),它的蒸气压随其热水温度的升高而指数增大,帮用水来储热,温度和压力都不能超过其临界点(373.0℃,2.2×10Pa),如就成本而言,储热温度为300℃时的成本比储热温度为200℃时的成本要高出2.75倍。

  利用水作为蓄热介质时,可以选用不锈钢、搪瓷、塑料、铝合金、铜、铁、钢筋水泥、木材等各种材料制作储热容器,其形状可以是圆柱形、箱形和球形等,但应注意所用材料的防腐蚀性和耐久性。例如选用水泥和木材作为储热容器材料时,就必须考虑其热膨胀性,便防止因长久使用产生裂缝而漏水。

  储热水箱储热水箱是一种既可以储热又可以蓄冷的装置。它是在给建筑物供应热水、供暖以及空调的系统中作为一个组成部件而发展起来的,主要用于调节能源与能耗之间的不平衡,以便提高系统的热利用效率及满足热负荷的需要。

  储热水箱由于放热特性(完全压出流、完全混合流和部分混合流)、压力状态(敞开式和封闭式)、水箱数多少(单箱和多箱)、水箱的安装方式(立式或纵式和卧式或横式)、结构材料以及用途等的不同,可以分为各种不同的类型。下面仅就前两者进行重点介绍。

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