中高溫蓄熱技術及應用

中高溫蓄熱技術及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

楊曉西等 著
圖書標籤:
  • 蓄熱技術
  • 相變蓄熱
  • 顯熱蓄熱
  • 高溫蓄熱
  • 中溫蓄熱
  • 儲能
  • 能源
  • 熱能利用
  • 節能
  • 工業應用
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030408488
版次:1
商品編碼:11493915
包裝:精裝
叢書名: 21世紀新能源叢書“十二五”國傢重點圖書齣版規劃項目
開本:16開
齣版時間:2014-07-01
用紙:膠版紙
頁數:323
字數:407000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :能源利用領域的科研和工程技術人員、高等學校的教師和研究生、本科生
中高溫蓄熱技術及應用的編寫對於工業生産過程以及可再生能源和新能源利用領域,例如化工、冶金、熱動、核工業等領域熱能儲存與轉換技術的工業化應用,具有較好的指導意義和實用價值,可供從事能源利用領域的科研和工程技術人員、高等學校的教師和研究生、本科生作為專業參考資料或教材使用。

內容簡介

  世界經濟的快速發展需要更多的能源,而化石能源的短缺促使世界各國將開發可再生能源作為戰略性新興産業置於優先發展的地位。儲能作為能源利用的重要環節,對工業節能和可再生能源利用具有特彆重要的作用。規模化可再生能源熱利用是未來我國能源的發展重點,但由於可再生能源具有間歇性和不能穩定供應的缺陷,不能滿足工業化大規模連續供能的要求,而工業用能是我國大的終端用能消費部門,占全國能源消費總量的比重一直維持在70%左右。一次能源利用率大大低於先進國傢,主要原因之一是間歇式高品質餘熱沒有得到有效利用,因此必須發展高效蓄熱技術,以提高能源利用效率。《中高溫蓄熱技術及應用》從可再生能源規模化利用和工業節能技術領域中選擇中高溫蓄熱技術作為基礎研究的工程背景,結閤《中高溫蓄熱技術及應用》閤著者及研究團隊多年從事太陽能熱利用、傳遞強化與節能技術研究的實踐整理而成。

內頁插圖

目錄

目錄
《21世紀新能源叢書》序
前言
主要符號錶
第1章 緒論 1
1.1 蓄熱技術概述 1
1.1.1 蓄熱方式 2
1.1.2 傳熱蓄熱材料 5
1.2 蓄熱性能的評價方法 13
1.2.1 蓄熱係統的蓄熱量 13
1.2.2 蓄熱係統的熵産 14
1.2.3 基於斜溫層厚度定義的蓄熱效率 15
1.2.4 斜溫層穩定性判據 15
參考文獻 21
第2章 熔融鹽顯熱蓄熱過程傳熱特性 25
2.1 基本原理 25
2.2 熔融鹽球形填充床顯熱蓄熱過程數值分析 27
2.2.1 蓄熱模型 27
2.2.2 蓄熱材料密度的影響 29
2.2.3 蓄熱材料導熱係數的影響 31
2.2.4 空隙率對蓄熱性能的影響 34
2.2.5 顆粒直徑對蓄熱性能的影響 37
2.2.6 熔鹽密度對蓄熱性能的影響 39
2.2.7 熔鹽進口流速對蓄熱性能的影響 42
2.2.8 熔鹽進口溫度對蓄熱性能的影響 45
2.3 熔融鹽球形填充床顯熱蓄熱過程實驗分析 47
2.3.1 實驗裝置 47
2.3.2 蓄熱罐預熱溫度 49
2.3.3 熔鹽的溫度分布 50
參考文獻 52
第3章 熔融鹽相變蓄熱過程流動與傳遞規律 54
3.1 基本原理 54
3.2 相變蓄熱傳熱分析 58
3.2.1 精確解分析 59
3.2.2 數值求解分析 61
3.2.3 相變蓄熱過程傳熱強化理論與途徑 63
3.3 熔融鹽球形填充床潛熱蓄熱過程數值模擬 64
3.3.1 蓄熱模型 64
3.3.2 相變蓄熱罐的蓄熱性能 68
3.3.3 初始溫度對蓄熱性能的影響 69
3.3.4 導熱油進口溫度對蓄熱性能的影響 71
3.3.5 導熱油進口流速的影響 73
3.3.6 不同導熱油比熱的影響 75
3.3.7 相變球顆粒直徑的影響 77
3.3.8 熔融鹽相變材料潛熱的影響 78
3.4 熔融鹽球形填充床相變蓄熱實驗研究 80
3.4.1 熔鹽球型填充床相變蓄熱罐 80
3.4.2 相變蓄熱罐預熱溫度 81
3.4.3 熔鹽的進口溫度 81
3.4.4 相變溫度的影響 81
3.4.5 熔鹽濕度變化 82
3.4.6 球內相變材料自然冷卻降溫 83
參考文獻 84
第4章 熔融鹽高溫斜溫層混閤蓄熱的熱過程特性 88
4.1 熔融鹽高溫斜溫層混閤蓄熱方法 88
4.1.1 係統組成 88
4.1.2 工作原理 90
4.2 熔融鹽單相流體斜溫層蓄熱的數值模擬 92
4.2.1 計算模型 92
4.2.2 控製方程 95
4.2.3 數值計算方法 95
4.2.4 瞬態傳熱與流動特性 96
4.2.5 斜溫層厚度隨熔融鹽流體進口速度的變化 99
4.2.6 斜溫層厚度隨長徑比的變化 99
4.3 多孔介質中熔融鹽流體斜溫層蓄熱的熱特性 100
4.3.1 局部熱平衡模型與局部非熱平衡模型的適用性 100
4.3.2 多孔介質局部熱平衡模型 101
4.3.3 多孔介質特性參數對傳熱與流動性能的影響 103
4.3.4 瞬態傳熱與流動特性 108
4.3.5 操作參數對熔融鹽高溫斜溫層蓄熱性能的影響 109
4.4 基於局部非熱平衡的熔融鹽斜溫層蓄熱的數值模擬 113
4.4.1 計算模型 113
4.4.2 數值計算方法 114
4.4.3 局部非熱平衡模型的模擬結果 114
4.5 高溫熔融鹽殼管式相變換熱器的傳熱特性 118
4.5.1 研究裝置 118
4.5.2 數值模型 119
4.5.3 數值計算方法 119
4.5.4 自然對流對液相率分布的影響 120
4.5.5 液相率隨熔化時間的變化 120
4.5.6 管內流體的流動方嚮對液相率的影響 122
4.5.7 殼管式相變換熱器完全熔化的判據 122
4.6 高溫熔融鹽蓄熱器的實驗測試 123
4.6.1 蓄熱單罐實驗件的結構設計 123
4.6.2 實驗研究內容與方法 126
4.6.3 熔融鹽單相流體斜溫層蓄熱單罐的蓄熱特性 127
4.6.4 多孔介質中熔融鹽流體斜溫層蓄熱單罐的蓄熱特性 129
4.6.5 熔融鹽殼管式相變換熱器的蓄熱特性 131
參考文獻 134
第5章 甲烷重整熱化學儲能過程特性 137
5.1 熱化學儲能技術 137
5.1.1 熱化學儲能體係 137
5.1.2 常見熱化學反應儲能體係 138
5.1.3 甲烷重整體係 140
5.2 二氧化碳甲烷重整反應熱力學分析 143
5.3 鉑-釕雙金屬催化劑製備及穩定性和積炭分析 145
5.3.1 二氧化碳甲烷重整催化劑 145
5.3.2 催化劑製備 147
5.3.3 催化劑性能評價 148
5.3.4 催化劑的性能和穩定性 149
5.3.5 催化劑穩定性的機理分析 153
5.3.6 錶麵積炭的理論分析 158
5.3.7 錶麵積炭實驗分析 160
5.4 管殼式催化重整反應器的數值模擬 165
5.4.1 催化重整反應的數值模擬 165
5.4.2 數理模型及數值方法 166
5.4.3 化學動力學模型 169
5.4.4 動力學結果與討論 170
5.4.5 模型驗證 172
5.4.6 反應器結構對C02/CH4催化重整反應的影響 176
5.4.7 重整反應條件對C02/CH4催化重整反應的影響 178
5.5 管內有序堆積填充床重整反應的數值模擬 183
5.5.1 數理模型及數值方法 184
5.5.2 模型驗證 187
5.5.3 模擬結果與討論 190
參考文獻 197
第6章 蓄熱係統設計與控製 203
6.1 熔融鹽蓄熱係統設計 203
6.1.1 蓄熱係統構成 203
6.1.2 熔鹽流體傳遞迴路與吸熱器、蓄熱容器之問的連接 205
6.1.3 傳熱蓄熱迴路的加熱和保溫 205
6.1.4 熔鹽長軸泵 219
6.1.5 故障工況的研究與預防 221
6.2 蓄熱係統測試與控製 223
6.2.1 測試與控製環節 224
6.2.2 溫度測試 226
6.2.3 壓力測試 244
6.2.4 流量測量 254
6.2.5 液位測量 262
6.2.6 流量控製(高溫閥門) 270
6.2.7 蓄熱係統的自動控製 281
6.2.8 測試和控製案例 285
參考文獻 287
第7章 中高溫蓄熱技術的應用 289
7.1 可再生能源領域 289
7.1.1 高溫顯熱蓄熱係統 292
7.1.2 高溫相變應用 304
7.2 工業過程的餘熱利用 306
7.2.1 蓄熱式換熱器 306
7.2.2 熔融鹽蓄熱應用 307
7.3 新型蓄熱技術及發展趨勢 309
7.3.1 新型中高溫蓄熱技術 309
7.3.2 中高溫蓄熱發展趨勢 318
參考文獻 320

精彩書摘

第1章緒論〖1〗
1��1蓄熱技術概述
規模化可再生能源是未來能源的發展重點,但由於其間歇性和不能穩定供應的缺陷,能源的供應和需求之間,往往存在數量上、形態上和空間上的差異,不能滿足工業化大規模連續供能的要求。為瞭剋服或彌補這種差異,常采取能量儲存和釋放的技術手段即為儲能技術。工業是我國最大的終端用能消費部門,占全國能源消費總量的比重一直維持在70%左右,工業能耗由2000年的9��5億噸標煤增加到2009年的21��9億噸標煤,占能源總消費量的比例由2000年的68��5%上升到2009年的71��5%;同時我國工業中的高能耗行業占比高,其能源消費量約占工業能源消費總量的80%,而主要高耗能工業産品能耗指標比國外同類産品的先進水平平均高齣約40%,這是我國能源利用效率比國際先進水平低約10個百分點的重要原因,因此工業節能對提高能源利用效率和保障能源安全具有重要的戰略意義。目前,我國煤炭、天然氣、冶金、化工、水泥等領域仍存在著大量的低品位或間歇性的餘壓餘熱未加以利用,工業餘熱資源總量達8億噸標煤,且大規模工業的整個工藝過程中餘熱平均迴收利用率遠低於國際先進水平,直接導緻工業能源利用效率偏低。在鋼鐵工業,按照我國高爐�擦陡知蒼�鋼的工業流程測算,生産過程能源利用率為27%,其餘73%的熱能錶現為生産過程的餘熱。我國鋼鐵工業各種餘熱的平均迴收利用率僅為25��8%,而國外先進水平高達50%以上,主要原因之一就是間歇式高品質餘熱沒有得到有效利用。因此必須積極開展能源的綜閤梯級利用,發展高效儲能技術,以提高能源利用效率[1��3]。
按照蓄存能量的形態不同,儲能技術常分為機械物理儲能、蓄熱(thermal energy storage,TES)、化學儲能與電磁儲能。以熱能形式提供的能量占瞭能源相當大的比例,從這種意義上說,能源的開發和利用就是熱能的利用,因此,蓄熱技術作為熱能利用中的一個重要環節,更受到廣泛關注。蓄熱技術是閤理有效利用現有能源、優化使用可再生能源和提高能源效率的重要技術,主要應用於以下三個方麵:①在能源的生産與消費之間提供時間延遲以及保障有效使用;②提供熱惰性與熱保護(包括溫度控製);③保障能源供應安全。熱利用及蓄熱按照工作溫度,通常可以劃分為三個區段:①低溫:100℃以下,主要用於廢熱迴收、太陽能低溫熱利用以及供暖和空調係統;②中溫:100~250℃,一般為工業用熱;③高溫:250~1000℃,常用於高溫餘熱迴收利用、熱機、太陽能熱發電站、太陽能熱解製氫、磁流體發電以及人造衛星。自20世紀70年代石油危機後,蓄熱技術在可再生能源與新能源以及工業節能領域的應用日益受到重視。本書主要討論中高溫蓄熱技術及其應用。
蓄熱技術的性能和成本,取決於傳熱蓄熱介質材料性能以及蓄/放熱過程設計和控製兩方麵,其主要發展思路是開發高蓄熱密度、高使用溫度、高蓄/放熱速率、低成本、環境友好的蓄熱介質材料,發展過程可控的蓄熱方式,研究高性能工質的傳輸及蓄熱機理。根據熱能儲存方式不同,中高溫蓄熱技術可分為顯熱蓄熱、潛熱(相變)蓄熱和化學反應蓄熱三種方式。
1��1��1蓄熱方式〖*2〗
1�� 顯熱蓄熱
顯熱蓄熱是利用蓄熱材料的熱容量,通過溫度升高或降低而實現熱量的儲存或釋放過程,這種蓄熱方式由於原理簡單、技術成熟、材料來源豐富、成本低廉而廣泛應用於太陽能熱發電等高溫蓄熱場閤。根據蓄熱介質的不同,顯熱蓄熱又可分為液體顯熱蓄熱、固體顯熱蓄熱、液�補塘�閤顯熱蓄熱(斜溫層蓄熱)三種,常用的蓄熱介質有砂�彩��部笪鎘汀⒒炷�土、導熱油、液態金屬和熔融鹽等。其中由於液體可以方便地傳輸熱量,液體顯熱蓄熱方式在中高溫熱利用中應用最為普遍,蓄熱裝置通常采用雙罐布置形式。上述的液體工質中除導熱油和熔融鹽外,均隻能作為蓄熱介質而不能作為傳熱介質直接從吸熱器吸收熱量,因此應用時均必須采用雙工質蓄熱,即蓄熱工質和傳熱工質分彆采用不同的介質,這就存在換熱環節多、效率低等缺陷。而采用單工質蓄熱,即同一種工質承擔傳熱和蓄熱的雙重作用,則可解決上述的問題,熔融鹽就是一種非常好的選擇,熔融鹽蓄熱在Solar Two太陽能熱發電站中的成功應用已充分顯示其優勢[4]。最近研究又發現一種新的蓄熱介質——離子性液體,這是一種低熔點的鹽,可在400℃以下作為傳熱蓄熱介質,具有很好的應用前景,但目前成本較高,尚未有實際應用[5]。
固體顯熱蓄熱方式通常采用單位體積比熱容高、成本低與耐高溫的固體材料(例如混凝土、鑄造陶瓷等)作為蓄熱介質,采用空氣、水/水蒸氣、閤成油或熔融鹽等作為傳熱介質。影響固體蓄熱能力的主要參數是體積蓄熱密度,體積蓄熱密度越大,所使用的蓄熱裝置的體積就越小,相應的初期投資成本就越少,另外還要求固體蓄熱材料具有較高的導熱率、價格便宜等特點。Laing等[6]采用混凝土對太陽能熱進行儲存,設計溫度為400℃,傳熱介質為導熱油,蓄/放熱時間均為6h,蓄熱模塊由管道係統與蓄熱混凝土組成,蓄熱能力為0��66kWh·m-3·K-1,蓄熱效率為67%。經過多次的蓄/放熱循環,證實瞭混凝土蓄熱技術在顯熱蓄熱方麵的可行性。混凝土蓄熱材料的主要缺點是熱導率低,硃教群等[7]以鋁酸鹽水泥作為膠凝劑,選用玄武岩及工業廢渣銅礦渣等熱容大的材料作為集料,同時摻入高導熱係數的石墨,並選用性能優異的復閤高效減水劑,製備齣新型高溫混凝土蓄熱材料,其熱導率可達2��3W·m-1·K-1,相比於Laing製備的蓄熱混凝土材料提高瞭一倍多,正常使用溫度不低於550℃,體積熱容大於120kWh·m-3,可以滿足太陽能熱發電應用要求。
熱流體與冷流體之間由於密度的不同,會産生自然熱力分層現象,因此利用這一特性可以在蓄熱時從蓄熱容器上部的熱流體取熱,放熱時則相反。為瞭避免冷熱流體的混閤,可以采用分層設備或填料來確保進入蓄熱係統中的流體維持溫度梯度分層,即液�補塘�閤顯熱蓄熱(斜溫層蓄熱)方式,從而綜閤利用瞭液體良好的熱傳輸性能與固體蓄熱的低成本優點,通常采用單罐布置,本書針對該種蓄熱方式進行瞭重點介紹。
2�� 潛熱蓄熱
潛熱蓄熱是利用物質在相變過程中需要吸收或放齣相變潛熱的原理進行蓄熱,所以又稱為相變蓄熱,具有儲能密度高、放熱過程溫度波動範圍小等優點。相變過程主要有固�慘骸⒐酞補獺⒐酞財�和液�財�相變4種類型,其中常被利用的是固�慘骸⒐酞補滔啾淞街幀>」芄酞財�和液�財�相變可以儲存較多熱量,但由於相變過程體積變化過大,一般不用於蓄熱。固�慘閤啾涫峭ü�相變材料的熔化過程進行蓄熱,通過相變材料的凝固過程來放齣熱量;而固�補滔啾湓蚴峭ü�相變材料的晶體結構發生改變或者固體結構進行有序�參扌虻淖�變而可逆地進行蓄/放熱。根據相變溫度高低,潛熱蓄熱可分為低溫和高溫兩大類。低溫潛熱蓄熱主要用於廢熱迴收、太陽能儲存以及供暖和空調係統;高溫潛熱蓄熱可用於熱機、太陽能熱發電站、磁流體發電以及人造衛星等方麵,高溫相變材料主要采用高溫熔融鹽類、混閤鹽類、金屬及閤金等。
1988年,在美國太陽能研究所(SERI)的倡議下,美國、德國等國傢開始研究應用於太陽能熱發電站的高溫潛熱蓄熱技術。Dinter等在報告中指齣,采用相變材料作為高溫蓄熱介質,具有較大的體積比熱容和最低的成本。Hunold設計瞭一種直立式的管殼式換熱器,采用NaNO3作為蓄熱材料,證實瞭潛熱蓄熱在技術上是可行的,不過他的實驗研究隻限於一種換熱器和蓄熱材料[8]。Michels[9]則設計瞭三種不同的換熱器,並將其串聯使用,同時采用KNO3、KNO3/KCl和NaNO3作為相變蓄熱材料,證實瞭采用串聯結構可以獲得較高的熱利用係數。國內太陽能高溫潛熱蓄熱技術的研究主要集中在空間站熱動力發電係統中高溫吸熱/蓄熱器上,崔海亭、袁修乾等[10]采用80��5LiF��19��5CaF2(摩爾比)共晶鹽作為空間站熱動力發電係統蓄熱器的相變材料,在數值模擬和實驗研究方麵對其相變傳熱過程進行瞭大量的工作。張仁元等[11]將NaNO2�睳aNO3、Na2SO4、Na�睟aCO3等無機鹽嵌入多孔陶瓷體內的微米級多孔網絡中,製備齣新型顯熱和潛熱復閤儲能材料。這種材料具有蓄熱量大的特點,相變潛熱可達92��67kJ·kg-1,100℃換熱溫差條件下的蓄熱密度為240kJ·kg-1;並且可以製成各種形狀的元件,以填充床形式堆積構成蓄熱係統,在運行中同時利用無機鹽的潛熱和復閤材料的顯熱儲存熱能。這種潛熱/顯熱復閤係統既保持著潛熱儲能密度大且能量輸齣穩定以及顯熱儲能介質可與換熱流體直接接觸換熱的優點,又剋服瞭潛熱儲能係統需要耗費大量金屬容器、管材以及存在熔融鹽腐蝕的缺點,可用於工業爐的蓄熱器、煉鐵熱風爐以及聚焦式太陽能熱發電的蓄熱子係統。
盡管潛熱蓄熱具有儲能密度高、蓄熱體積相對小等諸多優點,但在實際應用中還存在著很多問題,譬如相變材料(PCMs)的熱導率低、持續循環後的密度變化、相變分離問題及穩定性下降等。增強相變換熱蓄熱過程的方法主要有以下幾種:①采用不同形狀的翅片管增強導熱;②在PCMs 中加入金屬基;③添加高導熱率的顆粒;④PCMs 微膠囊封裝。
3�� 化學反應蓄熱
在化學工程中,存在這樣一類吸熱和放熱的可逆化學反應,可錶示為

AB+QA+B(1��1)

式中,AB為化閤物;Q為促使化閤物AB分解為A和B所需外加的熱量,稱為反應熱。該化學反應是可逆的,當A和B化閤成AB時,釋放齣相同數值的熱量Q。這就為人們提供瞭一種新的熱儲存方法,利用可逆的吸熱和放熱化學反應儲存熱量,稱為化學反應蓄熱。其基本原理是:利用熱化學可逆反應,將太陽熱能、地熱、暫時不用的高溫熱能、餘熱或廢熱等轉換成化學能,並儲存於反應介質中;需要使用時,再通過逆嚮熱化學反應方法將化學能逆轉成熱並釋放齣來。化學反應蓄熱是通過“熱能—化學能—熱能”這一能量轉換利用概念,來解決因時間或空間上供熱與用熱不匹配和不均勻性所導緻的能源利用率低的問題,可最大限度地利用加熱過程中的熱能或餘熱,提高整個係統的熱效率。化學反應蓄熱是一種具有發展前途的高溫儲能方式,其蓄熱密度高,反應溫度及速率在熱能儲存(釋放)過程中均可控製。同時,通過催化劑或將産物分離等方式,在常溫下可以長期貯存分解物,從而減少抗腐蝕性及保溫方麵的投資,易於長距離運輸,特彆是對液體或氣體,甚至可采用管道輸送[12]。

美國太陽能研究中心(SERI)指齣,化學反應蓄熱是一種非常有潛力的高溫蓄熱方式,而且成本有可能降到相對較低的水平。在美國能源部的支持下,美國太平洋西北國傢實驗室(PNNL)開始瞭這方麵的研究,利用氫氧化鈣分解成氧化鈣和水的逆反應來儲存太陽能。Brown等[13]在報告中指齣,化學反應蓄熱方式在理論上可以滿足太陽能熱發電的要求。不過,他們的研究隻是基於理論分析和基礎實驗研究,對於能否滿足太陽能熱發電蓄熱係統的動力要求,以及如何與發電係統結閤的問題尚未解決。澳大利亞國立大學(ANU)[14]提齣瞭由太陽能驅動的基於閉環的氨基熱化學儲能係統,並建立瞭一套1kW(可放大到15kW)的太陽能發電實驗係統,在熱反應器中氨吸收太陽能分解成氫氣與氮氣,太陽能轉化為化學能,通過氫氮閤成再釋放齣熱量用於發電。目前化學反應蓄熱係統還存在約束條件苛刻、價格偏貴的缺點,應用技術和工藝都非常復雜,存在著許多不確定性,大多停留在實驗研究階段。為瞭有效地利用化學反應蓄熱,就必須考慮熱量損失及熱力學不可逆度等因素的影響,加強化學反應蓄熱係統的化學反應動力學、傳熱傳質速率、反應器的壓力和溫度梯度設計等方麵的研究,以提高整體轉化效率。
4�� 常見蓄熱方式比較
在目前間歇性能源的能量儲存以及工業餘熱迴收利用中,技術最成熟、成本最低、應用最多的是顯熱蓄熱。相變潛熱蓄熱也是當今世界上流行的研究趨勢,其蓄熱密度約比顯熱高一個數量級,而且能以恒定的溫度供熱,但其蓄熱介質一般具有蓄/放熱速率低、相分離和導熱係數較小、易老化、不利於反復循環等缺點。相比較而言,化學反應蓄熱在蓄熱容量、蓄熱效率、保溫隔熱成本等方麵都具有較明顯的優點,尤其正、逆反應可以在高溫(500~1000℃)下進行,從而可以得到高品質的能量,滿足特定的要求。三種蓄熱方式的比較如錶1��1所示。

錶1��1三種蓄熱方式的比較[15]


特性顯熱蓄熱潛熱蓄熱化學反應蓄熱

蓄熱容量小較小大

復原特性在可變溫度下固定溫度下在可變溫度下

隔熱措施需要需要不需要

能量損失長期貯存時較大長期貯存時相當大低

工作溫度低低高

運輸情況適閤短距離適閤短距離適閤長距離

潛熱蓄熱和化學反應蓄熱具有很多優點,目前已進入工業應用階段。而針對太陽能等可再生能源利用領域,目前采用的蓄熱方法根據不同的溫度要求,主要有高溫導熱油溫躍層(斜溫層)蓄熱、高壓飽和水(飽和蒸氣)和熔融鹽蓄熱、高溫混凝土蓄熱和SiC陶瓷蓄熱等[16]。
1��1��2傳熱蓄熱材料
傳熱蓄熱材料就是一種能夠將過程餘熱、廢熱、太陽能等能量吸收並儲存起來,在需要時再將能量釋放齣來的物質。蓄熱材料的種類繁多,按材料的化學組成,可分為無機和有機蓄熱材料(包括高分子類)兩類;按相變的方式,可分為固�慘閤啾浜凸酞補滔啾洳牧希話蔥釗確絞劍�可分為顯熱、潛熱及化學反應蓄熱材料三種;按蓄熱的溫度範圍,可分為高溫(250℃以上)、中溫(100~250℃)與低溫(100℃以下)蓄熱材料等類型[17]。
1�� 常見傳熱蓄熱材料
1) 顯熱蓄熱材料
作為中、高溫顯熱式蓄熱介質,無機氧化物具有一係列獨特的優點:①高溫時蒸氣壓很低;②不與其他物質發生化學反應;③來源廣泛、價格便宜。但無機氧化物的比熱容和熱導率都比較低,使得蓄熱和換熱係統變得龐大和復雜。若將蓄熱介質製成顆粒狀,會增加載體和蓄熱介質的接觸換熱麵積,將有助於蓄熱、換熱設備變得緊湊。
可考慮的高溫顯熱式蓄熱介質有花崗岩、氧化鎂(MgO)、氧化鋁(Al2O3)、氧化矽(SiO2)、鐵(Fe)等,文獻[18]給齣瞭這些材料的部分熱物理性質。這些材料的體積蓄熱密度雖不如液體,但若以單位金額蓄存的熱量來進行經濟性分析則具有一定的優勢,特彆是氧化矽和花崗岩最便宜。德國航天航空研究中心(DLR)的Tamme等[19]在研究砂石混凝土和玄武岩混凝土的基礎上,研究開發齣耐高溫混凝土和鑄造陶瓷等固體蓄熱材料,耐高溫混凝土的骨料主要是氧化鐵,水泥為黏結劑,鑄造陶瓷骨料也主要是氧化鐵,黏結劑包括氧化鋁等,並在西班牙Plataforma Solar de Almeria (PSA)太陽能熱發電站進行瞭測試,最高工作溫度為390℃。熔融鹽在常溫下是固態,但熔化成液態後可利用其顯熱作為中高溫熱利用領域中的熱載體和蓄熱介質,因而也可將液態熔融鹽歸類為顯熱蓄熱材料。
2) 相變潛熱蓄熱材料
低溫潛熱蓄熱主要用於廢熱迴收、太陽能低溫熱利用以及供暖和空調係統。低溫相變材料主要包括無機水閤鹽類和石蠟及脂肪酸等有機物。無機水閤鹽類多為硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等的水閤鹽,熔點低、熔化潛熱大、價格便宜。但是,這些物質經過多次吸/放熱循環之後,齣現固�慘閤嚳擲搿⒐�冷、老化變質等不利現象。石蠟和脂肪酸以及同類化閤物的低共熔體在熔化時吸收大量的熱,雖然蓄熱密度低於水閤鹽,但優點在於不産生固�慘悍植悖�能自成核,無過冷,對容器幾乎無腐蝕,因而也得到廣泛應用。
高溫潛熱蓄熱材料主要用於小功率電站、太陽能熱發電、熱機、磁流體發電以及人造衛星等方麵。若要大量使用這類材料,還有不少問題需要解決,尤其是腐蝕性換熱器的傳熱設計問題。高溫相變材料主要采用高溫熔鹽類、混閤鹽類和金屬及閤金等,可分為如下四類[20,21]。
(1) 單純鹽。LiH分子量小而熔化熱很大(2840kJ·kg-1),已應用於人造衛星上作為蓄熱物質。在太陽能熱發電係統中,相變材料主要包括金屬及閤金、氟鹽

前言/序言


《中高溫蓄熱技術及應用》—— 創新能源解決方案的探索與實踐 一、 技術背景與核心理念 在能源轉型的大背景下,如何高效、經濟地利用和儲存能量,特彆是解決能源供應與需求之間的波動性,已成為當前能源領域麵臨的重大挑戰。中高溫蓄熱技術,顧名思義,是指在介於常溫與熔融溫度之間(通常涵蓋100°C至1000°C)的溫度範圍內,通過特定介質儲存和釋放熱能的一種技術。它旨在剋服太陽能、工業餘熱等間歇性或不規則能源的供應特點,實現能量的靈活調配,提高能源利用效率,降低能源成本,並為減少碳排放提供有力支持。 本書深入探討瞭中高溫蓄熱技術的核心原理,包括熱力學基礎、傳熱機理以及蓄熱材料的特性。我們聚焦於不同類型的蓄熱介質,例如固態材料(如陶瓷、岩石、混凝土)、相變材料(PCM)以及流體介質(如熔鹽、導熱油)。通過對這些材料的物理化學性質、蓄熱密度、循環壽命、成本效益等方麵的細緻分析,為讀者呈現瞭一幅全麵的中高溫蓄熱材料圖譜。 二、 技術關鍵與創新突破 1. 蓄熱材料的選擇與優化: 技術的成敗很大程度上取決於蓄熱材料的性能。本書詳細介紹瞭多種適用於中高溫範圍的蓄熱材料,並重點分析瞭它們在能量密度、導熱性、穩定性、安全性和經濟性等方麵的優勢與劣勢。例如,我們討論瞭純相變材料在相變潛熱利用上的高效性,以及其在特定溫度區間內的應用局限性;固態材料的穩定性和易獲取性,以及其相對較低的能量密度問題;熔鹽作為一種成熟的高溫儲熱介質,在導熱性和高比熱容上的突齣錶現,但同時也需要關注其腐蝕性和安全性問題。此外,本書還涵蓋瞭納米材料、復閤材料等新型蓄熱材料的研發進展,旨在突破傳統材料的性能瓶頸,實現更高的能量密度和更優的循環穩定性。 2. 蓄熱係統的設計與集成: 蓄熱技術並非孤立存在,而是需要與能量産生、傳輸和利用環節緊密結閤。本書詳細闡述瞭中高溫蓄熱係統的設計原則,包括熱交換器設計、絕熱結構優化、流體動力學分析以及整體係統的熱力學匹配。我們探討瞭多種係統配置,如緊湊型蓄熱罐、模塊化蓄熱單元,以及如何將蓄熱係統集成到現有的能源基礎設施中。特彆地,書中針對不同應用場景,提齣瞭相應的係統設計方案,例如如何優化太陽能熱發電站的蓄熱單元,以實現連續穩定的電力輸齣;如何設計工業餘熱迴收蓄熱係統,以提高企業的能源自給率和降低生産成本。 3. 控製策略與智能化管理: 高效的控製係統是發揮蓄熱技術優勢的關鍵。本書介紹瞭中高溫蓄熱係統的控製策略,包括溫度控製、能量平衡、功率調節以及與其他能源係統的協同優化。我們探討瞭基於模型預測控製(MPC)、模糊邏輯控製(FLC)等先進控製算法在提高係統響應速度、降低能量損失方麵的應用。同時,書中也展望瞭物聯網(IoT)與人工智能(AI)在蓄熱係統智能化管理方麵的潛力,如實現遠程監控、故障診斷、運行優化以及預測性維護。 三、 應用領域與未來展望 中高溫蓄熱技術憑藉其獨特的優勢,在多個領域展現齣巨大的應用潛力: 1. 可再生能源整閤: 太陽能熱發電、地熱能利用等可再生能源往往具有間歇性,中高溫蓄熱技術能夠有效地儲存多餘的能量,並在需要時釋放,從而實現可再生能源的穩定、可靠供應,為構建低碳電網奠定基礎。 2. 工業餘熱迴收與利用: 許多工業生産過程會産生大量中高溫餘熱,這些寶貴的能源往往被白白浪費。通過引入蓄熱技術,可以將這些餘熱儲存起來,用於再生産過程中的加熱需求,或者轉化為電力,極大地提高瞭能源利用效率,降低瞭生産成本,減少瞭溫室氣體排放。 3. 區域供熱與製冷: 在集中供熱供冷係統中,中高溫蓄熱技術可以儲存白天充足的能源,在夜間或負荷高峰時釋放,實現能源的削峰填榖,提高係統的運行效率和經濟性。 4. 電網調峰與儲能: 隨著電力係統中可再生能源占比的提高,電網調峰的需求日益增加。中高溫蓄熱技術可以作為一種靈活的儲能方式,在電力過剩時儲存能量,在電力短缺時釋放能量,從而增強電網的穩定性與韌性。 5. 交通與建築領域: 在某些特定的交通工具(如高溫燃料電池係統)和大型建築物的供暖需求中,中高溫蓄熱技術也能發揮其獨特作用,提供高效、可持續的能源解決方案。 本書在詳述現有技術和應用的同時,也對中高溫蓄熱技術的未來發展進行瞭展望。我們預見到,隨著材料科學、工程技術以及智能化控製的不斷進步,中高溫蓄熱技術的能量密度將進一步提升,成本將進一步降低,應用領域也將更加廣泛。綠色能源基礎設施的建設、能源係統的深度耦閤以及對循環經濟的追求,都將為中高溫蓄熱技術帶來前所未有的發展機遇。 《中高溫蓄熱技術及應用》 緻力於為科研人員、工程師、行業從業者以及對能源技術感興趣的讀者提供一個全麵、深入的知識平颱。我們希望通過本書的齣版,能夠推動中高溫蓄熱技術的理論研究與工程實踐,為實現可持續能源發展、構建綠色低碳社會貢獻一份力量。

用戶評價

評分

這本書的內容,可以說是直接切中瞭我目前工作中的痛點。我目前負責的項目,需要解決一個核心問題:如何在一個有限的廠房空間內,高效地儲存大量高溫餘熱,並在需要時快速釋放,以滿足生産工藝的峰值負荷需求。在此之前,我查閱瞭大量的文獻,但很多都停留在基礎理論研究,或者隻關注一種特定的材料,缺乏係統性的指導。當我拿到《中高溫蓄熱技術及應用》這本書後,我感覺像是找到瞭“救星”。它以一種非常係統化的方式,從蓄熱的原理、介質選擇、係統設計到應用案例,層層遞進,環環相扣。我尤其欣賞書中對不同蓄熱介質在中高溫範圍內的“熱力學穩定性”和“化學穩定性”的詳細分析。這對於選擇能夠承受長期高溫循環而不發生明顯衰減的材料至關重要。書中對“顆粒床蓄熱器”和“熔融鹽蓄熱器”的深入剖析,讓我能夠根據我們具體的溫度和功率需求,選擇最閤適的係統類型。我特彆關注瞭書中關於“熱傳遞效率”和“蓄熱介質的流變性”在顆粒床設計中的影響,以及如何通過優化顆粒尺寸分布和床層結構來提高傳熱性能。書中對蓄熱係統控製策略的探討也讓我大開眼界。它不僅僅是簡單的開關控製,而是提齣瞭更精細的、基於預測和反饋的控製方法,以實現蓄熱與用熱的最佳匹配。我尤其對書中關於“智能蓄熱控製”的理念産生瞭濃厚的興趣,它通過引入人工智能算法,能夠根據實時工況和預測信息,動態調整蓄熱和放熱的策略,從而最大化能源利用效率。書中對工業餘熱迴收在多個行業的成功案例分析,讓我看到瞭該技術落地實現的可行性。

評分

這本書為我打開瞭認識“能源係統”的新維度,它讓我深刻理解到,能源的價值不僅僅在於其“源頭”,更在於其“流轉”和“儲存”的智慧。《中高溫蓄熱技術及應用》這本書,正是對這種智慧的係統性闡釋。我作為一名長期從事工業能源管理的人員,一直對如何減少能源浪費、提高能源利用效率孜孜不求。這本書的齣現,為我提供瞭一個非常全麵且深入的知識體係。我尤其欣賞書中對“能量密度”和“功率密度”這兩個關鍵概念的深入剖析,以及它們在選擇蓄熱介質和係統設計中的重要性。它不僅僅是提供瞭概念,而是用清晰的圖錶和數學模型,解釋瞭這些參數的物理意義以及如何進行計算。書中對不同蓄熱介質在中高溫範圍內的性能錶現,如儲熱能力、導熱係數、熱穩定性以及循環壽命等,進行瞭詳細的比較分析。這為我在麵臨多種技術選擇時,提供瞭非常客觀的參考依據。我特彆關注瞭書中關於“相變蓄熱材料”的研究進展,以及如何通過優化其微觀結構和封裝技術,來提高其在實際應用中的穩定性和耐久性。書中對蓄熱係統整體設計和集成方麵的闡述也讓我受益匪淺。它不僅僅是介紹單個蓄熱裝置,而是從整個能源係統的角度齣發,考慮瞭蓄熱與熱源、熱負荷之間的匹配,以及如何通過高效的換熱器和智能控製係統,實現能源的優化調度。我尤其對書中提到的“多級蓄熱”和“分層放熱”的策略産生瞭濃厚的興趣,這能夠有效提高能源的利用效率,並滿足不同溫度需求的用熱。書中對不同工業部門(如水泥、玻璃、化工)的典型應用案例的詳細分析,更是讓我看到瞭這項技術在實際生産中的巨大潛力和廣闊前景。

評分

不得不說,這本書的齣現,在某種程度上解決瞭我的“燃眉之急”。我最近參與的一個關於新型供暖係統的設計,其中一個關鍵的技術瓶頸就是如何高效地儲存和釋放大量的熱能,以應對日間和夜間的溫度波動。之前查閱瞭許多資料,但總感覺不夠係統,信息碎片化嚴重,而且很多技術要麼過於復雜,要麼成本過高,難以落地。當我拿到《中高溫蓄熱技術及應用》這本書時,我感到眼前一亮。它以非常清晰的邏輯,從蓄熱的基本原理講起,逐步深入到不同蓄熱介質的特性、蓄熱係統的設計、控製策略以及實際應用。我尤其喜歡書中對“熱衝擊”和“熱疲勞”等問題的詳細分析,以及針對這些問題的解決方案。這對於我們這種需要頻繁進行蓄熱和放熱循環的係統來說,是至關重要的。書中對幾種主流蓄熱材料,如熔鹽、顆粒床、陶瓷材料等在中高溫範圍內的性能錶現進行瞭細緻的比較,包括它們的儲熱密度、導熱係數、價格以及安全性等。這為我選擇最適閤我們項目需求的蓄熱材料提供瞭非常寶貴的參考信息。它不僅解釋瞭這些材料的物理化學性質,還深入探討瞭它們在實際應用中可能遇到的工程問題,例如材料的腐蝕性、粉化問題以及如何保證長期的循環穩定性。書中對蓄熱與供熱係統集成的分析也讓我受益匪淺。它詳細闡述瞭如何設計高效的換熱器,如何優化管道布置,以及如何通過智能控製係統實現蓄熱與用熱的精確匹配。我特彆對書中提到的“集成式蓄熱與供熱係統”的設計理念産生瞭濃厚的興趣,它提齣瞭將蓄熱功能與供熱設備緊密結閤,以提高整體係統的效率和可靠性。書中對不同應用場景的案例分析,例如工業餘熱迴收、區域供熱以及太陽能熱利用等,也為我提供瞭豐富的靈感和藉鑒。

評分

從一個工程應用者的角度來看,這本書是極其寶貴的。我常常在思考,如何將實驗室裏的先進技術轉化為實際的工業生産力,而《中高溫蓄熱技術及應用》這本書,正是架起瞭這座橋梁。它不僅僅是理論的堆砌,而是提供瞭大量的、可操作的工程實踐指導。我之前在進行一個關於提高冶金爐熱效率的項目時,遇到瞭瓶頸,很多關於餘熱迴收的方案都顯得過於理想化,難以在實際操作中實現。這本書的齣現,為我提供瞭全新的思路和解決方案。我特彆欣賞書中對不同類型蓄熱裝置的設計原理和結構特點的詳細介紹,例如蓄熱式燃燒器、蓄熱式換熱器以及蓄熱式爐膛等。它不僅僅是展示瞭這些裝置的“長什麼樣”,而是深入分析瞭它們內部的傳熱過程、流場分布以及能量損失的機製。這讓我能夠更深刻地理解,為什麼某些設計更有效,而另一些則存在不足。書中對蓄熱係統運行工況的優化和控製策略的探討,也讓我受益匪淺。它提齣瞭如何根據工藝要求、能源價格以及環境因素,動態調整蓄熱和放熱的參數,以實現最佳的經濟效益和環境效益。我特彆對書中關於“基於模型預測控製”的蓄熱係統控製策略産生瞭濃厚的興趣,它能夠通過對係統運行過程的精確建模,實現對蓄熱量的提前預測和優化調度。書中對實際工程案例的分析,更是讓我印象深刻。它詳細列舉瞭多個在不同行業成功應用中高溫蓄熱技術的案例,並通過數據說明瞭其在節能減排、降低成本以及提高生産效率方麵的顯著成效。這些案例為我提供瞭寶貴的實踐經驗和可藉鑒的思路。

評分

這本書為我提供瞭一個全新的視角來審視“能源”這個概念,它讓我意識到,我們所追求的不僅僅是能源的生産,更重要的是能源的“智慧”管理和“高效”利用。《中高溫蓄熱技術及應用》這本書,恰恰是後者在技術層麵的集大成者。我之所以這麼說,是因為它不僅僅停留在理論探討,而是將技術知識落地到具體的工業應用中,並且提供瞭非常詳實的分析。首先,它對中高溫蓄熱技術的分類和原理的闡述非常清晰,讓我能夠迅速建立起對整個技術體係的認知框架。我特彆欣賞書中對“蓄熱效率”和“能量迴收率”等關鍵指標的定義和計算方法的詳細解釋,這為我們評估蓄熱係統的性能提供瞭量化的標準。書中對不同蓄熱材料的深入剖析,包括其儲熱能力、導熱性能、熱穩定性以及經濟性,讓我對各種材料有瞭更直觀的認識。我尤其關注瞭書中對“相變蓄熱材料”在穩定性和循環壽命方麵的研究進展,以及如何通過微膠囊化等技術來剋服其在應用中的一些固有缺陷。這對我正在進行的關於新型儲能材料的研究非常有啓發。書中對蓄熱係統設計和集成方麵的探討也十分到位。它不僅僅是描述一個蓄熱裝置,而是從整個係統的角度齣發,考慮瞭傳熱、傳質、控製以及安全等多個方麵。我特彆對書中關於“動態蓄熱”和“按需供熱”的策略分析很感興趣,這對於如何提高能源利用的靈活性和響應速度非常重要。書中對不同工業領域的應用案例,例如水泥廠、陶瓷廠以及冶金廠等,都提供瞭詳細的設計思路、運行參數和實際效益的分析。這些案例讓我看到瞭中高溫蓄熱技術在降低能耗、減少排放方麵的巨大潛力,也為我未來的工作方嚮提供瞭明確的指引。

評分

這本書的齣現,無疑為我近期在進行一項涉及能源迴收與利用的項目時,注入瞭一劑強心針。我一直在苦惱於如何有效儲存工業生産過程中産生的餘熱,這些寶貴的能量如果白白散失,不僅是對資源的極大浪費,也增加瞭企業的運營成本。市場上雖然不乏關於蓄熱技術的探討,但大多數過於理論化,或者隻聚焦於某一種特定的材料和方法,難以形成一個全麵的認識。當我在書店偶然翻開《中高溫蓄熱技術及應用》時,仿佛找到瞭失落的拼圖。首先,這本書的章節設置非常閤理,從基礎的物理原理入手,循序漸進地介紹瞭不同類型的中高溫蓄熱介質的特性、優缺點以及適用場景。它並沒有停留在概念層麵,而是深入到瞭材料科學、傳熱學等多個領域,用清晰的語言和翔實的圖錶,解釋瞭這些蓄熱體在實際工作中的錶現。我特彆關注瞭它對幾種主流蓄熱材料的詳細比較,比如固態蓄熱材料(如陶瓷、耐火磚、金屬)和相變蓄熱材料(PCM)在中高溫範圍內的能量密度、導熱係數、循環穩定性等關鍵指標的對比分析,這為我在選擇最適閤我們項目需求的蓄熱介質時提供瞭重要的決策依據。書中對蓄熱係統的設計與集成也有很深入的探討,包括如何優化蓄熱體排列、如何設計高效的傳熱通道,以及如何將蓄熱係統與現有工藝流程無縫對接。這些內容對我來說至關重要,因為一個再好的蓄熱技術,如果無法有效地應用到實際生産環境中,也隻是紙上談兵。它還討論瞭不同工況下的蓄熱與放熱策略,例如如何根據負荷變化調整蓄熱量,以及如何快速有效地釋放儲存的熱量以滿足生産需求。書中對一些典型的應用案例的分析,更是讓我印象深刻,它展示瞭如何在煉鋼、玻璃製造、化工等不同行業成功應用中高溫蓄熱技術,並通過數據說明瞭其顯著的節能減排效果。這讓我看到瞭這項技術的巨大潛力和廣闊前景,也極大地增強瞭我剋服技術難題的信心。

評分

這本書為我開啓瞭一個全新的視角,讓我對“能源的二次生命”有瞭更深刻的理解。我一直認為,在當今資源日益緊張的環境下,如何高效地利用和迴收能源是企業可持續發展的重要課題。而《中高溫蓄熱技術及應用》這本書,恰恰聚焦於這一核心問題。它不僅僅是一本技術手冊,更像是一份關於如何“變廢為寶”的行動指南。書中對不同蓄熱介質的分類和介紹,讓我對中高溫蓄熱技術有瞭係統性的認識。我尤其對書中對“體積蓄熱密度”和“質量蓄熱密度”的深入探討印象深刻。瞭解這些關鍵參數,對於我們在有限的空間內實現最大的蓄熱量至關重要。書中對多種新型蓄熱材料的介紹,如金屬閤金、碳基材料以及一些復閤材料,讓我看到瞭未來技術發展的方嚮,也激發瞭我進一步研究這些創新材料的興趣。它詳細介紹瞭這些材料的閤成方法、微觀結構以及在高溫下的熱物理性能,並且討論瞭它們在實際應用中可能麵臨的挑戰,例如氧化腐蝕、熱應力開裂等。這本書在“應用”方麵的闡述也十分詳盡,它不僅僅停留在理論層麵,而是將技術與具體的工業場景相結閤。我特彆關注瞭書中關於玻璃窯爐蓄熱、鋼廠餘熱迴收以及化工反應器溫度控製等方麵的案例。這些案例不僅展示瞭技術的實際效果,還詳細分析瞭係統設計、操作控製以及經濟性評估等關鍵環節。書中還對不同蓄熱技術的經濟性進行瞭比較分析,包括初始投資、運行成本以及迴收期等,這為我們在選擇技術方案時提供瞭重要的經濟學依據。它對於不同蓄熱技術在不同行業中的優勢劣勢的客觀評價,讓我避免瞭盲目追隨潮流,而是能夠根據實際情況做齣最明智的選擇。

評分

這本書為我提供瞭一個非常全麵且深入的知識體係,讓我對“中高溫蓄熱技術”有瞭前所未有的係統性認識。我長期以來一直對如何更有效地利用工業生産過程中的餘熱充滿興趣,也進行瞭一些零散的研究,但總感覺缺乏一個清晰的全局觀。這本書的齣現,就像在我腦海中構建瞭一幅完整的地圖,將我之前零散的知識點一一串聯起來,並填補瞭很多重要的空白。我尤其欣賞書中從最基礎的熱力學原理開始,循序漸進地講解各種蓄熱技術的細節。它並沒有止步於概念的介紹,而是深入到材料科學、傳熱學、流體力學等多個交叉學科領域,用清晰的語言和豐富的圖錶,解釋瞭各種技術背後的科學原理。我特彆關注瞭書中對不同蓄熱介質的物理化學性質、儲熱能力、導熱係數以及在高溫下的穩定性進行的詳細對比分析。這為我在選擇最適閤特定應用場景的蓄熱材料時,提供瞭非常有價值的參考。例如,書中對金屬蓄熱體、陶瓷蓄熱體以及相變蓄熱材料在不同溫度區間的性能特點進行瞭深入的解讀,並分析瞭它們在循環壽命、成本以及環境影響等方麵的優劣勢。書中對蓄熱係統集成和設計的詳細闡述,也讓我受益匪淺。它不僅僅是介紹一個蓄熱裝置,而是從整個能量係統的角度齣發,考慮瞭蓄熱與供熱(或製冷)的匹配、管道設計、絕熱保溫以及安全防護等多個方麵。我特彆對書中提到的“多功能蓄熱係統”的設計理念産生瞭濃厚的興趣,它提齣將蓄熱功能與熱交換、能源淨化等多種功能集成在一起,以提高係統的整體效率和經濟性。書中對不同工業部門(如鋼鐵、建材、化工)的典型應用案例的分析,更是讓我看到瞭這項技術在實際生産中的巨大潛力。

評分

這本書的內容,對於我這樣一個正在嘗試將綠色能源技術引入傳統工業的企業來說,簡直是“及時雨”。我們一直希望能利用太陽能或風能等間歇性可再生能源,為我們的生産過程提供部分能源,但核心問題在於如何有效地儲存和穩定地釋放這些波動性強的能量。《中高溫蓄熱技術及應用》這本書,正是解決這個問題的關鍵。它不僅僅是一本技術手冊,更像是一份關於“能源平滑化”的戰略指導。我特彆欣賞書中對“能源儲存”與“能源調峰”這兩個概念的深入探討,以及它們在中高溫蓄熱技術中的實現方式。它不僅僅是介紹瞭理論,而是用豐富的圖錶和案例,展示瞭如何通過蓄熱技術,將間歇性能源轉化為可控的、穩定的能源供應。書中對不同蓄熱介質的性能評估,特彆是它們在寬溫度範圍內的儲熱能力和循環穩定性,讓我對如何選擇最適閤我們可再生能源接入場景的蓄熱材料有瞭更清晰的認識。我特彆關注瞭書中對“固態蓄熱材料”在長周期儲熱方麵的優勢,以及如何通過優化材料的導熱性能和結構設計,來提高其在充放熱過程中的效率。書中對蓄熱係統與可再生能源發電係統的集成設計,也讓我受益匪淺。它詳細闡述瞭如何將太陽能光熱發電、風力發電等與蓄熱係統進行耦閤,以實現能源的平滑輸齣和按需供給。我尤其對書中提齣的“集成式儲能解決方案”産生瞭濃厚的興趣,它將蓄熱、變頻控製以及智能調度等技術融閤在一起,為實現高效、穩定的可再生能源利用提供瞭全方位的支持。書中對工業餘熱迴收與可再生能源結閤的應用案例分析,更是讓我看到瞭這項技術在降低企業對化石能源依賴方麵的巨大潛力。

評分

我對這本書的整體印象可以用“深入淺齣,兼具理論與實踐”來概括。作為一名在該領域摸索瞭多年的工程師,我常常感覺自己就像在黑暗中前行,雖然知道有“光”,但始終抓不住方嚮。這本書就如同我的“指路明燈”,它以一種非常係統的方式,將我之前零散的知識點串聯瞭起來,並且填補瞭我很多認知上的空白。我特彆欣賞的是,它並沒有僅僅羅列技術名詞或堆砌復雜的數學公式,而是將這些理論知識與實際應用緊密結閤。例如,在討論相變蓄熱材料時,書中不僅介紹瞭其基本原理,還深入分析瞭不同相變材料(如鹽類水閤物、脂肪酸)在特定溫度範圍內的相變行為、潛熱大小以及熱穩定性,並且結閤瞭實際的封裝技術和熱管理策略。這對於我理解如何在實際係統中實現高效的相變蓄熱和放熱至關重要。書中對蓄熱體與換熱器之間相互作用的分析也十分到位,它強調瞭界麵傳熱的重要性,並提齣瞭一些優化換熱效率的設計思路。這對於我而言,是一個全新的視角,也為我解決目前項目中換熱效率不高的難題提供瞭新的思路。另外,書中對蓄熱材料的長期穩定性、循環壽命以及成本效益的評估分析,也讓我對實際工程應用有瞭更清晰的認識。它並沒有誇大其詞,而是誠實地列舉瞭不同技術在這些方麵的挑戰和優勢,這使得我對技術選擇和項目可行性評估有瞭更理性的判斷。我尤其喜歡書中提供的圖錶和案例分析,它們直觀地展示瞭各種技術在不同應用場景下的性能錶現,以及所帶來的經濟和環境效益。例如,它對某鋼鐵廠利用高爐餘熱進行蓄熱供熱的案例分析,詳細闡述瞭蓄熱裝置的設計、運行參數以及實際節能效果,這讓我對技術的落地有瞭更直觀的感受,也為我自己的項目方案提供瞭寶貴的參考。

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