Thermal kuchengetedza teknolojia

Kupisa simba, seimwe yesimba rinonyanya kukosha rinoshandiswa nevanhu, rinonyanya kuiswa muzvikamu zvitatu zvichienderana nemitemo yekushanda kwayo: sensible thermal storage, latent thermal (phase change) thermal storage, uye thermochemical thermal storage. Inotora 40% kusvika 50% yekupedzisira kushandiswa kwesimba, uye mashandisirwo ayo akafara zvakanyanya-kusiyana. Mune yazvino simba rekuvandudza uye mashandisiro sisitimu, dzinenge dzese nzira dzekushandura simba dzinosanganisira kupisa kwesimba. Nekudaro, nekuda kwekurasikirwa kwesimba kusingadzivisike panguva yekushandurwa kwesimba, tekinoroji yekuchengetedza tekinoroji haiwanzo kushandiswa zvakananga kune magetsi ekuchengetedza simba (kureva, mamiriro apo zvese zvinopinza uye zvinobuda isimba remagetsi). Pane kudaro, inowanzoshandiswa sechibatanidzo mucheni yekushandura simba kana kuti inongoshandiswa kumagetsi ekupisa.

Kunzwisisa kupisa kuchengetedza

Sensible heat storage technology inzira yekuchengetedza nekuburitsa kupisa nekushandisa shanduko mukupisa kwechinhu. Maitiro ayo ekushanda ari nyore: kuchengetedza kupisa kana kusunungurwa kunowanikwa nekupisa kana kutonhora kwepakati. Munguva iyi, iyo yepakati haiite shanduko yemakemikari kana shanduko yechikamu, zvichiita kuti hurongwa hwese huve nyore kudzora uye kushanda zvakanaka. Pamusoro pazvo, kune marudzi akawanda emidziyo yekuchengetera kupisa kwakadaro inowanikwa nemutengo wakaderera, zvichiita kuti ikwane kune-maapplication makuru. Iyi tekinoroji haina kungokura chete asi zvakare inoratidza yakafara mukana wekushandisa mundima dzakawanda. Zvisineyi, chengetedzo yekupisa ine musoro inotarisanawo nezvimwe zvinonetsa, sekushomeka kwesimba, saizi huru yemidziyo, kurasikirwa kukuru kwekupisa panguva-refu yekuchengeta, uye tembiricha yekubuda isina kugadzikana. Inonzwisisika yekuchengetera kupisa midhiya inogona kuiswa zvakanyanya muzvikamu zviviri: mvura uye yakasimba. Zvakajairika mvura yekuchengetera kupisa zvinhu zvinosanganisira mvura, mafuta ekupisa, munyu wakanyungudutswa, uye simbi yemvura. Pakati peizvi, mvura, nekuda kwekuchengetedza kwayo kwakanaka uye kugadzikana, uye chokwadi chekuti tembiricha yayo yekuchengetedza kupisa kazhinji haipfuure 100 dhigirii, inoshandiswa zvakanyanya mumagetsi ezuva ekudziya kwemvura uye kupisa nzvimbo. Mafuta anopisa, ane kushambidzika kwawo kwakanaka uye tembiricha yekushanda kwakakura, akashandiswa mukutanga kwepakati- uye{13}}kupisa kwekuchengetedza simba repamusoro; zvisinei, mutengo wadzo wakakwira, kubatika, uye njodzi dzinongoitika dzepamusoro{{14}mukudzvanyirirwa mumagetsi akavharwa{15}}zvinoita kuti zvigadziriswe zvishoma nezvishoma nedzimwe sarudzo dzepamusoro. Kusiyana neizvi, munyu wakanyunguduka, une mhute yakadzikira, yakaderera kupenya, kupisa kwemoto, kusapisa{-kusingabatike, uye kusapisa{18}, inoshanda zvakanaka patembiricha inoenderana nemazuva ese uye isingadhure, zvichiita kuti ionekwe sesarudzo yakakodzera kushandurudza solar thermoelectric. Zvisineyi, pakunyanya kupisa kwepamhepo, munyu wakanyunguduka unogona kukanganisa mapaipi nemichina inoenderana nazvo, zvichizoda kumwe tsvakiridzo nekuvandudzwa kwekuenderana kwayo uye kuramba kupisa nesimbi isina tsvina. Liquid metals, nekuda kwekunyanya kupisa kwemafuta, anoonekwa seanogona kukwirisa{21}}tembiricha (kupfuura 600 madhigirii ) mugadziriso wekuchengeta kupisa; zvisinei, vachipiwa maitiro avo emakemikari anonyanya kushanda, mamwe matanho ekuchengetedza anodiwa kuti ave nechokwadi chekushanda kwemaitiro, uye mari yavo yakakwirira inovachengeta vari mumatanho ekutanga ekuongorora.

Zvakajairwa zvakasimba zvinopisa zvekuchengetera zvinhu zvinosanganisira kongiri, dombo, uye zvidhinha zvinoramba. Kuenzaniswa nemidziyo yekuchengetera yemafuta, yakasimba yekuchengetera midziyo inogona kushanda pakupisa kwepamusoro uye kuchengetedza kupisa kwakawanda munzvimbo imwechete, zvinoreva kuderedzwa kwehuwandu hwezvinhu zvinodiwa uye kuderera kwemutengo wakazara.

Latent heat (phase change) thermal storage

Phase shanduko yekupisa simba rekuchengetedza tekinoroji inonyanya kutsamira pakupisa kwakadzikama senzira yayo huru yekuchengetedza simba. Iyi tekinoroji inoshandisa kunyura kana kuburitswa kwehuwandu hukuru hwekupisa kwakadzikama panguva yekuchinja kwechikamu kuchengetedza kupisa. Munguva iyi, tembiricha yechinhu ichi inoramba ichingogara. Iyi tekinoroji yekuchengetedza simba remagetsi ine zvakakosha zvakakosha senge yakakwira simba density uye vhoriyamu diki.

Nzira iyo nyaya inoshanduka kubva kune imwe nyika kuenda kune imwe inonzi chikamu chekuchinja. Kazhinji, shanduko iyi inoitika pasi pe isothermal kana pedyo ne-isothermal mamiriro uye inoperekedzwa nekuchinja kukuru kwesimba-kutorwa kana kubuda kwekupisa kukuru. Simba iri rinotsanangurwa sekupisa kwakadzikama kwechikamu chekuchinja. Kunyanya, kupisa kwakadzikama kunobatanidzwa mukuchinja kwechikamu chezvinhu zvakawanda zvakakura kudarika zvekupisa kunonzwisisika. Semuenzaniso, mvura ine chaiyo yekupisa inokwana inenge 4.2 kJ/kg· dhigirii, uye panguva yekuchinja kubva kune yakasimba kuenda kune imwe mvura (chando ichinyunguduka mumvura), mvura inogona kutora 355 kJ/kg yesimba sekupisa kwakadzikama kwechikamu chekuchinja. Naizvozvo, maererano nekuwanda kwesimba, kushandisa kupisa kwakadzikama kwechikamu chekuchinja kwakakwirira zvakanyanya kune nzira dzinovimba chete nekupisa kunonzwisisika.

Phase transition of matter inonyanya kusanganisa marudzi mana: chakasimba-chakasimba, chakasimba-chinoyerera, chakasimba-gasi, uye chinoyerera-gasi. Kunyange hazvo-gasi uye mvura-shanduko dzegasi dziine huteshi hwakanyanya hwakadzikama, kushanduka kukuru kwevhoriyamu mumamiriro ezvinhu aya kunowedzera kuoma kwekushanda, nokudaro zvichidzikamisa kushandiswa kwazvo. Zvakasiyana, -kushanduka kwechikamu chakasimba, kunoitika kana chinhu chakasimba chikachinja kubva kune imwe crystalline state kuenda kune imwe, kuratidza shanduko yevhoriyamu diki uye kutonhora kwakanyanya, asi kupisa kunoburitswa kana kubatwa kunowanzo kudzika pane mamwe maitiro ekuchinja kwechikamu. Mukusimba-chinhanho chemvura, nyaya inoshanduka kubva pakusimba kuenda pairi mvura. Kunyange zvazvo kuita uku kuchida chigubhu chakati kuti chichengete mvura, kuchinja kwevhoriyamu kudiki pane kuoma-gasi uye mvura{13}}mashanduko egasi, uye kupisa kwakadzikama kunokwira zvakanyanya pane kusimba{14}}kusimba. Tichifunga nezvemaitiro aya, kusimba-chinhanho chemvura chiri kutorwa senzira inoshanda uye inoshanda zvakanyanya pakuchinja nzira yekuchengeta kupisa.

Parizvino, kune akawanda marudzi ezvishandiso zvinoshandiswa muchikamu chekuchinja tekinoroji yekuchengetera tekinoroji, inonyanya kukamurwa kuita mapoka maviri zvichienderana nekuumbwa kwavo kwemakemikari: organic uye inorganic. Organic phase shanduko zvinhu zvinonyanya kusanganisira zvinhu zvakaita separafini wakisi, madoro, uye mafuta acids; nepo inorganic phase shanduko zvinhu zvinomiririrwa necrystalline hydrated munyu, yakanyungudutswa munyu, uye simbi kana alloys. Kazhinji kutaura, organic chikamu chekuchinja zvinhu zvinonyanya kukodzera kuchengetedza simba rekupisa mune yakaderera kusvika yepakati tembiricha renji, nepo inorganic chikamu chekuchinja zvinhu zvinoratidza zvirinani ekupisa kwesimba rekuchengetedza kuita pasi pepakati nepamusoro tembiricha mamiriro.

Thermochemical thermal storage

Thermochemical thermochemical thermal energy kuchengetedza tekinoroji inozvirumbidza yakanyanyisa simba density per unit volume, inosvika pakurongeka kweGJ/m³. Mukuenzanisa, kuwanda kwesimba remidziyo yekuchengetera kupisa kunonzwisisika kungoita chimwe chete-chikamu chimwe chete chegumi, uye icho chemidziyo yekuchengetera kupisa inosvika hafu chete. Pamusoro pazvo, nekupatsanura mareactants, tekinoroji iyi inokwanisa kuita zero-kurasikirwa nekuchengetedza simba rekupisa patembiricha yemumba, zvichibva zvaonekwa nevakawanda seimwe yeruzivo rwakanyanya rusimbiso rwekuchengetedza-chikero uye kwenguva refu{5}}nguva yekuchengetera simba rekupisa. Zvichienderana neakasiyana kemikari bond shanduko inosanganisirwa musimba rekuchengetedza simba, thermochemical yekupisa simba rekuchengetedza inogona kukamurwazve kuita mapoka maviri makuru: chemisorption thermal simba rekuchengetedza uye kemikari reaction yekupisa simba rekuchengetedza.

Chemisorption thermal storage inonyanya kukodzera kushandiswa munzvimbo dzakaderera-kupisa. Inotsamira pakuumbwa uye kutyora kwesimba remuviri kana kemikari intermolecular masimba (akadai se van der Waals masimba, magetsi emagetsi, uye mabhondi ehydrogen) pakati peakasimba adsorbents uye gaseous adsorbates kuti awane kupisa kwekuchengetedza uye kuburitsa. Iyi tekinoroji inonyanya kusanganisira mapoka maviri ehurongwa: imwe ihydrated salt system inoshandisa mhute yemvura seyo adsorbate; imwe iammonia complex system inoshandisa ammonia molecules se adsorbate. Tafura 1-2 inoratidza iwo chaiwo marudzi, kupisa / kuburitsa tembiricha, uye simba rekuchengetedza density yeakawanda anowanzo shandiswa chemisorption thermal kuchengetedza zvinhu.

Tafura 1-2 Zvivakwa zveAnowanzo Kushandiswa Kemikari Adsorption Thermal Storage Materials:

Chemical reaction thermal energy kuchengetedza inonyanya kuiswa pasi pe- uye yakakwirira-mamiriro ekushisa, uye masisitimu ayo akasiyana, anosanganisira methane reforming, ammonia synthesis and decomposition, metal hydrides, carbonates, metal oxides, uye metal hydroxides. Idzi nzira dzinowana kuchengetedza uye kusunungurwa kwesimba rinopisa kuburikidza nekuputsa uye kusanganiswa kwemakemikari bond. Rudzi urwu rwekuchengetedza simba rune maitiro makuru ekuita, kusimba kwesimba, uye yakakura yekushanda tembiricha. Nekudaro, mumashandisirwo anoshanda, matambudziko anoramba aripo, anosanganisira kudzora mutengo, corrosion yezvinhu, uye gasi kuchengetedza. Naizvozvo, zvinodikanwa kuita-tsvakiridzo yakadzama pamusoro pemaitiro akakodzera ekuita uye kugadzirisa mafambiro ekuita kuti uvandudze kushanda kwese.

Thermochemical thermol energy kuchengetedza masisitimu ane zvimiro zvakaoma uye akawanda ebetsero zvishandiso, zvichikonzera kukwira kwekutanga kwekudyara mari. Parizvino, simba ravo rekupedzisira-yakanyanya kusimba pavhoriyamu yega yega harisati rashandiswa zvizere. Uyezve, nekuda kwekuoma kwemaitiro emakemikari anosanganisirwa, kunyatso kudzora kwemazinga ekuita kunonetsa, uye mamwe maitiro ekuita ane akasimba ekuchengetedza zvinodiwa, zvichiwedzera kuvandudza mashandiro ehurongwa hwese. Naizvozvo, pane-tsvakurudzo yakadzama yetekinoroji yekuchengetera simba rethermochemical inodiwa kugadzirisa nyaya idzi.