Современная энергетика ищет способы аккумуляции тепла полученного от солнечной энергии. Одним из способов является тепловая аккумуляция на основе фазовых переходов различных материалов. Такие способы используют для отвода тепла при больших нагрузках, для защиты приборов от перегрева, для стабилизации температур в помещении. Эффективность этого способа достигается тем, что для многих веществ значение энтальпии фазового перехода значительно выше тепловмісту за счет теплоемкости.
Известно большое количество видов и конструкций тепловых аккумуляторов. Ими могут быть:
— жидкостные аккумуляторы теплоты;
— тепловые аккумуляторы с твердым материалом;
— паровые;
— на фазовом преобразованы;
— термохимические;
— аккумуляторы, использующие грунт,
— что используют избыточное давление,
— использующие теплоту подземных пустот,
— что используют механическую энергию.
Как теплоаккумулюючий материал для фазового перехода используют кристаллогидраты (в основном глауберова соль), природный воск, парафины, углеводороды предельного ряда, насыщенные жиры органических кислот.
Сравнить свойства теплоаккумулирующими материалов фазового перехода можно в таблице:
| Вещество | Плотность, кг/м3 | Температура
плавления, °С |
Теплота
плавления кДж/ кг |
Объемная
теплоемкость, МДж/м3К |
| Парафин, С24 | 778,6 | 51,1 | 141,2 | 110,0 |
| Вода | 980 | 0 | 335,0 | 307 |
| Глауберова соль | 1554 | 32 | 251,4 | 390,8 |
Проведен расчет количества теплоаккумулюючого материала необходимого для аккумулирования солнечной энергии за май-сентябрь для зимнего использования в количестве 249 ГДж. В результате получено, что для аккумулирования данного количества тепла необходимо: 1763 т парафина С24 или глауберовой соли. Если бы аккумулировать тепло в воде, то нужно 2971 т воды.
По материалам Климчук А.А., Омеко Г.В., Роговенко А.А.
(Одесский национальный политехнический университет)