您現(xiàn)在的位置是:首頁 >要聞 > 2020-11-29 08:45:10 來源:
自我修復(fù)的蓄熱單元有什么作用
將來,石蠟可能有助于使地下蓄熱裝置更耐用。這種系統(tǒng)例如用于在更長的時(shí)間段內(nèi)存儲(chǔ)太陽能。在一項(xiàng)新的研究中,馬丁·路德大學(xué)哈雷·維滕貝格(MLU)的地質(zhì)學(xué)家研究了石蠟可以摻入儲(chǔ)罐外殼的程度,以及這是否可以防止熱量損失和裂縫。研究小組在《PLOS ONE》雜志上報(bào)告了其發(fā)現(xiàn)。
可再生能源的主要挑戰(zhàn)是找到一種在中期存儲(chǔ)它們的方法。需要簡單的,具有成本效益的解決方案,以便例如可以在冬季使用夏季產(chǎn)生的太陽能。為此,通常使用太陽能熱系統(tǒng)對(duì)水進(jìn)行加熱,然后將其存儲(chǔ)在大型地下盆地中。理想情況下,存儲(chǔ)的熱能量持續(xù)到冬季。這些盆襯有鋁箔,以使其絕緣并防止水分流失。MLU地球科學(xué)與地理研究所的Peter Bayer教授說:“當(dāng)您查看到目前為止已實(shí)施的項(xiàng)目時(shí),就會(huì)一次又一次看到同樣的弱點(diǎn)。” 水和熱量經(jīng)常通過受損區(qū)域逸出。
拜耳將他對(duì)季節(jié)性儲(chǔ)熱系統(tǒng)的研究帶到了英戈?duì)柺┧貞?yīng)用科學(xué)大學(xué)新能源系統(tǒng)研究所的哈勒。作為大眾基金會(huì)贊助的一個(gè)項(xiàng)目的一部分,他的團(tuán)隊(duì)研究了這些缺點(diǎn)是否可以通過蓄熱單元外殼中的其他成分(石蠟)來彌補(bǔ)。更好地稱為蠟燭蠟,它已被用作潛熱存儲(chǔ)材料。石蠟在相對(duì)較低的溫度下熔化,吸收熱量,固化后會(huì)重新釋放。它也是高度疏水的,這意味著它可以排斥水。拜耳解釋說:“這個(gè)想法是要同時(shí)利用這兩種材料的特性。” 當(dāng)集成到儲(chǔ)熱單元的外殼中時(shí),石蠟可以幫助減少熱損失。同時(shí),它可以帶來自我修復(fù)的效果。“當(dāng)外殼出現(xiàn)裂紋時(shí),蠟會(huì)液化并縮小該間隙。”
石蠟也是環(huán)保的。如果從存儲(chǔ)盆中泄漏出來,則不會(huì)有毒害作用。而且,據(jù)拜耳稱,它比其他潛熱存儲(chǔ)材料更具成本效益。在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中,他的同事克里斯托夫·博特(Christoph Bott)測試了石蠟減少熱量損失的程度以及石蠟外殼是否能真正治愈。博特說:“乍看之下,我們期望的機(jī)制效果很好。” 當(dāng)外殼損壞時(shí),液化蠟填充在損壞的位置。蓄熱能力也有所提高。拜耳說:“但是,很難將其升級(jí)到工業(yè)水平。” 盆地越大,外殼中的石蠟會(huì)因水的重量而移位的越多。需要其他結(jié)構(gòu)來將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩H绻鈿?huì)遭受重大損壞,自愈效果將不再起作用。拜耳說:“在高壓下,水忽略了石蠟。” 它只是流過它。
但是拜耳堅(jiān)信,即使這個(gè)想法不能立即付諸實(shí)踐,它仍有潛力。他說:“從一開始,我們就知道很難實(shí)施。” “我們是在全新的環(huán)境中首次使用石蠟。” 然而,該研究是朝著改善季節(jié)性存儲(chǔ),從而為可再生能源創(chuàng)造更有效的存儲(chǔ)能力的又一步。