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相变潜热蓄热的优点
所属分类:蓄能    发布日期:2016-7-22 14:51:40   点击次数:300
 
众所周知:物质有固液气三相,三相之间的转变称之为相变。相变与温度和压力有关。水在常压下0℃时产生固液相变,100℃时产生液气相变。制冷剂R22在绝对压力0.5MPa时汽液相变温度为0.23℃,而在绝对压力2.0MPa时汽液相变温度为51.3℃。固相变为液相、液相变为气相需要吸收热能,液相变为固相、气相变为液相会放出热能。以水为例:1kg0℃冰转化为0℃水需要吸收336kJ的热能。将1kg0℃水转化为100℃的水需要吸收420kJ的热量,而由100℃水转化为100℃蒸汽需要吸收热量2268kJ。
一般情况下利用液气相变进行蓄热难以实施,所以有实际应用价值的是固液相变蓄热。若物质的溶解热为λ,则质量为M的物质在相变时吸收或者放出的热能Q=λ×M。
与显热蓄热相比,相变潜热蓄热的优点有:
(1)容积储热密度大:相变潜热蓄热的热能往往是比较大的,比如冰转变为水的相变潜热是同质量的水温度上升80度所吸收的热能。所以选择合适的相变材料,利用相变蓄热可以有效减少蓄热容积。
(2)温度波动幅度小:物体相变过程是在一定温度下进行的,变化范围相对较小,这个特性可使得相变后的物质能够保持基本恒定的供热能力。因此,当选取的相变材料的温度与用户用水温度相当时,可以设计出简单可靠的恒温供热系统。
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