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可自我修复的蓄热装置

来源:石蜡 时间:2024/9/30
郑华国 https://jbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/ffxbdf/

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未来,石蜡可以帮助使地下储热装置更加耐用。例如,这种系统可用于较长时间地储存太阳能。在一项新的研究中,来自哈勒-维滕贝格马丁路德大学(MLU)的地质学家调查了石蜡可以在多大程度上融入储热罐的外壳,以及这是否可以防止热量损失和融合裂缝。研究小组在《PLOSONE》杂志上报告了其研究结果。

可再生能源的一个主要挑战是找到一种在中期内储存它们的方法。需要简单的、具有成本效益的解决方案,这样,例如,夏天产生的太阳能可以在冬天使用。为此,通常使用太阳能热能系统加热水,然后将其储存在大型地下水池中。理想情况下,储存的热能可以持续到冬天。池子里铺上一层铝箔,以隔热并防止水分流失。当你看到目前实施的项目时,你会一再看到同样的弱点,来自MLU地球科学与地理研究所的PeterBayer教授说。“水和热量经常通过破损的区域逃逸。”

Bayer将他对季节性蓄热系统的研究从因戈尔施塔特应用科学大学的新能源系统研究所带到了哈勒。作为大众汽车基金会赞助的一个项目的一部分,他的团队研究了是否可以通过在蓄热装置的外壳中增加一个组件来抵消这些缺点:石蜡。石蜡更被称为烛蜡,它已经被用作一种潜热储存材料。石蜡在相对较低的温度下熔化,吸收热量,并在凝固时重新释放。它还具有高度的疏水性,这意味着它能排斥水。我们的想法是利用这两种材料特性,Bayer解释说。当石蜡被集成到储热装置的外壳中时,它可以帮助减少热量损失。同时,它还能带来自我修复的效果。当外壳出现裂缝时,蜡会液化并关闭这个缺口。

石蜡还具有环保性。如果它从储存盆中泄漏出来,不会产生有毒影响。而且,据介绍,它比其他潜热储热材料更具成本效益。在两个实验中,他的同事ChristophBott测试了石蜡减少热量损失的程度,以及石蜡外壳是否真的会自愈。乍一看,我们预期的机制非常好用,Bott说。当外壳受损时,液化的蜡填充了受损的地方。储热能力也有所提高。然而,要将其提升到工业水平是很困难的。Bayer说。盆子越大,外壳中的石蜡就会因水的重量而发生位移。需要额外的结构来保持其位置。而如果外壳发生重大损伤,自愈效果将不再发挥作用。Bayer说:在高压下,水会无视石蜡,水就会直接流过石蜡。”

但Bayer坚信,即使这个想法不能立即付诸实践,它仍然有潜力。从一开始,我们就知道这很难实现,我们是第一次在一个全新的环境中使用石蜡。然而,这项研究是朝着改善季节性存储,从而为可再生能源创造更有效的存储能力的方向又迈进了一步。

论文标题为《Paraffinwaxasself-sealinginsulationmaterialofseasonalsensibleheatstoragesystems—Alaboratorystudy》。

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