Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » تخزين الطاقة الحرارية الكامنة (LHTES)

تخزين الطاقة الحرارية الكامنة (LHTES)

1761
  • Joseph Black
Thermal energy storage facility utilizing phase change materials for energy regulation.

(صورة توضيحية فقط)

Latent heat thermal energy storage (LHTES) systems store thermal energy by utilizing the phase change of a material (PCM), such as melting from solid to liquid. Energy is stored at a nearly constant temperature during the phase transition. The amount of energy stored is the heat of fusion. This طريقة يوفر كثافة تخزين طاقة أعلى بكثير من تخزين الحرارة المحسوسة.

LHTES leverages the principle that a substance absorbs or releases a large amount of energy, known as latent heat (e.g., heat of fusion or vaporization), when it changes its physical state. This process occurs at a constant temperature. The total heat stored ([latex]Q[/latex]) in a PCM includes both sensible heat and latent heat: [latex]Q = int_{T_i}^{T_m} m C_p dT + m Delta H_m + int_{T_m}^{T_f} m C_p dT[/latex], where [latex]m[/latex] is the mass, [latex]C_p[/latex] is the specific heat capacity, [latex]Delta H_m[/latex] is the latent heat of fusion, and [latex]T_m[/latex] is the melting temperature. The key advantage is the high energy density within a small temperature range around the phase transition point. Materials used as PCMs include paraffin waxes, salt hydrates, and fatty acids. The choice of PCM depends on the target operating temperature. For example, molten salts are used in concentrated solar power (CSP) plants for high-temperature storage, while paraffin-based PCMs are used in building materials for passive heating and cooling. Challenges in LHTES include the low thermal conductivity of many PCMs, which can limit charging and discharging rates, and issues with volume change and long-term stability.

UNESCO Nomenclature: 3322
– Thermodynamics

يكتب

Chemical Process

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • Joseph Black’s discovery of latent heat and specific heat
  • قوانين الديناميكا الحرارية
  • فهم التحولات الطورية في المواد
  • تطوير علم المواد لإنشاء وتوصيف المواد متغيرة الطور

التطبيقات

  • محطات الطاقة الحرارية الشمسية
  • temperature regulation in buildings (e.g., phase change wallboards)
  • الإدارة الحرارية للإلكترونيات
  • التخزين البارد لنقل الأغذية وتكييف الهواء
  • المنسوجات المستقرة بالحرارة

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • تغليف المواد البلورية متعددة النوى لاحتوائها وزيادة مساحة سطح نقل الحرارة
  • مواد PCM المركبة مع رغوة الجرافيت أو المعدن لتعزيز التوصيل الحراري
  • PCMs مستقرة الشكل والتي تحتفظ بشكلها حتى في الطور السائل
  • مواد متغيرة المراحل للتخزين على نطاق أوسع من درجات الحرارة
  • دمج PCMS في الخرسانة للمباني الضخمة حرارياً
  • عجائن PCM لسوائل نقل الحرارة
  • بطاريات حرارية تعتمد على PCM للسيارات الكهربائية لإدارة درجة حرارة المقصورة والبطارية
  • المنسوجات الذكية مع كبسولات PCM الدقيقة المدمجة لتوفير الراحة الحرارية الشخصية
  • cryogenic energy storage using liquid air/nitrogen as a pcm
  • أنظمة التخزين الكيميائية الحرارية كبديل أكثر تقدمًا
Related to: latent heat, تخزين الطاقة الحرارية, مادة تغيير الطور، مواد تغيير الطور، حرارة الانصهار، الديناميكا الحرارية، الطاقة الشمسية الحرارية، الملح المنصهر، كثافة الطاقة، درجة حرارة ثابتة.

السياق التاريخي

تخزين الطاقة الحرارية الكامنة (LHTES)

-500
1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850
-250
-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.