无码日韩精品一区二区免费暖暖,久久精品国产精品亚洲,开心播播网,女人床技48动态图,国产精品无码免费专区午夜

CSPPLAZA光熱發電網訊：在現階段商業化塔式光熱(re)(re)(re)電站(zhan)中(zhong)，往往采用雙罐(guan)儲(chu)熱(re)(re)(re)技術——承擔儲(chu)熱(re)(re)(re)功能的(de)熔(rong)鹽被(bei)(bei)分別儲(chu)存在熱(re)(re)(re)罐(guan)和(he)冷(leng)罐(guan)中(zhong)，但(dan)目前(qian)另(ling)一種有(you)希望(wang)降(jiang)低儲(chu)熱(re)(re)(re)成本的(de)技術正在被(bei)(bei)越(yue)來越(yue)多地研究(jiu)，即——單罐(guan)溫(wen)(wen)躍層儲(chu)熱(re)(re)(re)，該技術將熱(re)(re)(re)儲(chu)和(he)冷(leng)儲(chu)集(ji)中(zhong)于一個罐(guan)中(zhong)（溫(wen)(wen)躍層是指如海(hai)水(shui)等液體中(zhong)溫(wen)(wen)暖的(de)上層和(he)較冷(leng)的(de)下層之間的(de)混合溫(wen)(wen)度區域）。

來自德國(guo)卡爾斯魯厄理(li)工學院（Karlsruher Institut für Technologie，簡稱KIT）的(de)(de)Klarissa Niedermeier便致力于通過研究該技(ji)術來降(jiang)低光熱發(fa)電(dian)系統(tong)中的(de)(de)熱能儲(chu)存成本，此(ci)外(wai)更值得一(yi)提的(de)(de)是(shi)，與傳統(tong)熔鹽儲(chu)熱技(ji)術不(bu)同的(de)(de)是(shi)，KIT團隊采用了(le)工作范圍更寬的(de)(de)液態金屬作為傳儲(chu)熱介質。

目前(qian)，Klarissa Niedermeier所在(zai)的KIT液(ye)(ye)態金屬實驗室正在(zai)做一個(ge)首創的實驗——即在(zai)KIT一個(ge)單罐溫(wen)躍層系統中(zhong)使(shi)用液(ye)(ye)態金屬進行傳(chuan)熱和(he)儲能。

與(yu)工作(zuo)(zuo)溫度介(jie)于(yu)290°C——565°C的(de)(de)熔(rong)鹽相比，液態金屬的(de)(de)工作(zuo)(zuo)溫度可(ke)以(yi)達到1000°C以(yi)上，而(er)且熔(rong)點(dian)更低(di)（約在150°C左右），工作(zuo)(zuo)溫度范圍更加寬泛(fan)（150°C—1000°C）。

圖(tu)：KIT液(ye)態(tai)金屬實驗室(shi)溫躍層儲罐中(zhong)的(de)填充物

Klarissa Niedermeier表(biao)示：“液態金屬(shu)具有非(fei)常(chang)高的(de)導熱(re)(re)(re)系(xi)數(shu)，大約比熔鹽要高30-100倍（具體取決于(yu)采用何(he)種金屬(shu)），這也(ye)是為什么液態鈉會被(bei)用于(yu)光熱(re)(re)(re)發電(dian)吸熱(re)(re)(re)器中(zhong)作(zuo)為吸熱(re)(re)(re)介質的(de)原因(yin)，它們可以承受并收集由反(fan)射(she)鏡(jing)反(fan)射(she)到吸熱(re)(re)(re)器的(de)高溫熱(re)(re)(re)能。同時，采用一個(ge)罐(guan)利(li)用率更高，罐(guan)中(zhong)不(bu)會有空(kong)(kong)閑(xian)的(de)空(kong)(kong)間，所(suo)以耗(hao)費材料(liao)也(ye)更少。而(er)在雙罐(guan)系(xi)統(tong)中(zhong)，你需要兩倍于(yu)實際(ji)需要的(de)儲罐(guan)，因(yin)為罐(guan)中(zhong)總會有很大一部分空(kong)(kong)間沒有被(bei)利(li)用。”

那(nei)么，在溫躍層熱儲能系統(tong)中使用液態(tai)金屬面臨哪些(xie)挑戰呢？

雖然液態金屬是(shi)傳(chuan)熱的理(li)想材(cai)料(liao)，但其(qi)能量密(mi)度(du)很低(di)。它們的高導(dao)熱系數(shu)使其(qi)能有效地將熱量傳(chuan)遞到(dao)罐內的卵石狀填料(liao)上，但不利(li)于冷熱相(xiang)的分離。目前KIT研究小組正在尋(xun)找液態金屬和填料(liao)的最(zui)(zui)佳候選者，以便將熱量最(zui)(zui)有效地傳(chuan)遞到(dao)填料(liao)中(zhong)。

圖：KIT液(ye)態金屬實驗室天(tian)然巖(yan)石、玻璃和陶(tao)瓷填(tian)料試驗

在(zai)(zai)理(li)想情(qing)況下，填充材(cai)料應(ying)具有非常(chang)(chang)高(gao)的(de)熱(re)容和非常(chang)(chang)高(gao)的(de)密度(du)(du)，如此材(cai)料內(nei)部的(de)原(yuan)子便能(neng)(neng)更緊(jin)密地(di)結合在(zai)(zai)一起(qi)，且在(zai)(zai)罐中也(ye)不會占據太多(duo)空間，同時密度(du)(du)越大的(de)材(cai)料也(ye)能(neng)(neng)儲(chu)存更多(duo)的(de)能(neng)(neng)量。

為(wei)了確定哪種(zhong)填(tian)料最(zui)能承受高溫下(xia)的液態金屬(shu)，研究小(xiao)組(zu)此前篩選了各種(zhong)天然石材，如石英和過濾礫石、硼硅酸(suan)鹽和鈉鈣玻(bo)璃，以及(ji)氧化鋁、氧化鋯、硅酸(suan)鋯和滑石陶瓷等。

在500°C下(xia)浸泡數周后(hou)，研究人員(yuan)用(yong)掃描(miao)電(dian)子顯(xian)微鏡（SEM）對各種(zhong)測試材(cai)料進行了損傷評估，發現陶(tao)瓷具有最佳(jia)性能，并最終選(xuan)擇(ze)了一種(zhong)彼(bi)此之間不易發生相互作用(yong)的硅(gui)酸鋯陶(tao)瓷。

對此Klarissa Niedermeier解釋：“在首次試驗中，我(wo)們(men)(men)希望有一(yi)個只由一(yi)種已知性質的填料(liao)組成(cheng)的床。利用它我(wo)們(men)(men)可以驗證我(wo)們(men)(men)的模擬(ni)，并用它做大量(liang)的科學工作(zuo)，當(dang)然(ran)也可能(neng)有更便宜(yi)的替代品。”

圖：單罐溫躍層儲存(cun)示(shi)意

對(dui)于單(dan)罐溫(wen)(wen)躍(yue)(yue)層(ceng)(ceng)(ceng)儲能(neng)技(ji)術(shu)來說，關鍵是實(shi)現(xian)最(zui)佳的冷熱分離。最(zui)初(chu)，研究小組只測試(shi)了液(ye)態金屬(shu)，沒(mei)有陶(tao)瓷填(tian)充物來驗證他們的模擬(ni)數(shu)據。理想的液(ye)態金屬(shu)應該(gai)是在冷熱溫(wen)(wen)躍(yue)(yue)層(ceng)(ceng)(ceng)點產生最(zui)少混合溫(wen)(wen)度(du)的金屬(shu)，即實(shi)現(xian)溫(wen)(wen)躍(yue)(yue)層(ceng)(ceng)(ceng)儲存依賴于頂部的熱流體保(bao)持高(gao)溫(wen)(wen)，而(er)底部的冷流體即使(shi)在一個罐中也會(hui)保(bao)持低溫(wen)(wen)。

因此，理想情況下(xia)需要(yao)的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種(zhong)并不(bu)(bu)那么容易混(hun)合并傳(chuan)遞熱(re)量(liang)的(de)(de)液(ye)態金屬。Klarissa Niedermeier表示(shi)：“理想的(de)(de)溫躍(yue)(yue)層(ceng)是(shi)(shi)(shi)熱(re)流體和(he)冷流體相互緊(jin)貼(tie)著(zhu)但卻不(bu)(bu)會發生(sheng)相互作用，因此不(bu)(bu)會發生(sheng)溫躍(yue)(yue)層(ceng)退化(hua)。你必(bi)須盡(jin)量(liang)減少熱(re)流體和(he)冷流體之間(jian)的(de)(de)熱(re)傳(chuan)遞，以避免在(zai)它們之間(jian)形成一(yi)個很(hen)大的(de)(de)區域。在(zai)最壞的(de)(de)情況下(xia)，整(zheng)個儲罐都將(jiang)是(shi)(shi)(shi)一(yi)個大溫躍(yue)(yue)層(ceng)。這(zhe)就是(shi)(shi)(shi)我(wo)們為(wei)什么要(yao)使(shi)用低(di)導電填充材料(liao)的(de)(de)原(yuan)因，即在(zai)實現(xian)熱(re)量(liang)儲存的(de)(de)同時盡(jin)量(liang)降低(di)溫躍(yue)(yue)層(ceng)的(de)(de)膨脹。”

在符合上(shang)述(shu)要求的前提(ti)下，鉛和鉍的合金鉛鉍共晶（LBE）在其熔(rong)點124℃以上(shang)的溫度下被證明優于液態鈉可(ke)用于溫躍層儲存。

Klarissa Niedermeier表(biao)示(shi)：“LBE的測試效果比(bi)鈉要好一些，雖然(ran)它(ta)的導熱系數(shu)依舊很高，但它(ta)能更好地保(bao)持分(fen)層，便于我(wo)們更清楚(chu)地區分(fen)冷區和(he)熱區。”

第一(yi)步(bu)，KIT團隊在高(gao)達380°C的(de)實驗(yan)室測(ce)試(shi)(shi)(shi)液態金(jin)屬回路(lu)中測(ce)試(shi)(shi)(shi)了這個小規(gui)模系統。目前，他們(men)正在開始(shi)下一(yi)輪測(ce)試(shi)(shi)(shi)——將(jiang)(jiang)填充材料入罐(guan)。第二步(bu)將(jiang)(jiang)是規(gui)模為(wei)100 kWh的(de)中試(shi)(shi)(shi)系統，最(zui)高(gao)工(gong)作溫度為(wei)500°C，然后再提(ti)升至(zhi)700°C。