儲熱容

儲熱容

儲熱容是表征儲熱設備存儲能量多少的參數,單位為焦耳,儲熱容的確定對光熱電站年發電量的輸出、配套鏡場面積的選取等重要指標有明顯影響,進而影響單位電價。

定義

表征儲熱設備存儲能量多少的參數,單位為J。

儲熱

編輯

儲熱介質吸收太陽輻射或其他載體的熱量蓄存於介質內部,環境溫度低於介質溫度時熱量即釋放。

熱量以顯熱、潛熱或兩者兼有的形式儲存。顯熱是靠儲熱介質的溫度升高來儲存。常溫下水和卵石均為常用的儲熱材料,水的儲熱量是同樣體積石塊的3倍。潛熱儲存是利用材料由固態熔化為液態時需要大量熔解熱的特性來吸收儲存熱量。熱量釋放後介質回到固態,相變反覆循環形成貯存、釋放熱量的過程。

儲熱技術包括兩個方面的要素,其一是熱能的轉化,它既包括熱能與其它形式的能之間的轉化,也包括熱能在不同物質載體之間的傳遞;其二為熱能的儲存,即熱能在物質載體上的存在狀態,理論上表現為其熱力學特徵。雖然儲熱有顯熱儲熱、潛熱儲熱和化學反應儲熱等多種形式,但本質上均是物質中大量分子熱運動時的能量。因而從一般意義上講,熱能存儲的熱力學性質與熱力學性質相同,均有量和質兩個衡量特徵,即熱力學中的第一定律和第二定律。

儲熱套用

太陽能集熱器把所收集到的太陽輻射能轉化成熱能並加熱其中的傳熱介質,經過熱交換器把熱量傳遞給蓄熱器內的蓄熱介質,同時,蓄熱介質在良好的條件下將熱能儲存起來。當需要時,即利用另一種傳熱介質通過熱交換器把所儲存的熱量提取出來輸送給熱負荷;在運行過程中,當熱源的溫度高於熱負荷的溫度時,蓄熱器吸熱並儲存,而當熱源的溫度低於熱負荷的溫度時,蓄熱器即放熱。

重要性

儲熱系統對於太陽能光熱發電電力的平穩輸出有重要作用,儲熱系統容量的選擇對光熱電站年發電量的輸出、配套鏡場面積的選取等重要指標有明顯影響,進而影響單位電價。儲熱系統的最佳化設計對於項目的前期可研階段有重要意義。

儲熱時間與集熱面積是影響槽式太陽能熱發電系統經濟性的兩個重要因素,儲熱時間與集熱面積對槽式太陽能熱發電系統單位電價有一定關係,並根據地區光資源條件進行了模型分析。根據分析得到以下結論:槽式太陽能熱發電站發電量隨著集熱面積和儲熱時間的增加而增加;在集熱面積不變的條件下,隨儲熱時間的增加單位電價存在最低值,達到該值以後,繼續增加儲熱時間,造成單位電價上升;在儲熱時間一定的條件下,單位電價也存在最低值,達到該值以後,增大集熱面積單位電價反而會上升。由於電廠初投資中,集熱場約占50%儲熱系統約占25 %,汽輪機動力區占15%,所以,從集熱面積和儲熱容量兩方面最佳化對降低電廠的單位電價具有重要意義。

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