相變儲能蓄熱是什么？類似冰融化和水沸騰，在相變的過程中往往需要環(huán)境為其供給或移除大量的熱量，這一特點是相變材料能被用作儲熱材料

相變儲能蓄熱是什么？

類似冰融化和水沸騰，在相變的過程中往往需要環(huán)境為其供給或移除大量的熱量，這一特點是相變材料能被用作儲熱材料的關(guān)鍵。仍然以常溫常壓下的水為例：

在100℃之前，我們給水加熱，溫度會逐漸上升；到達(dá)100℃時，水會發(fā)生沸騰現(xiàn)象，溫度一直保持在100度，直到全部變成氣態(tài)；全部變成氣態(tài)后，繼續(xù)給水蒸氣加熱，溫度會繼續(xù)上升；水的溫度隨存儲熱量變化，可以發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的上升，在發(fā)生相變的同時，水-水蒸氣這個體系的溫度得以在相當(dāng)大的儲能范圍內(nèi)保持不變。換言之，它可以在恒定的溫度范圍內(nèi)吸收或者放出大量的熱量，這就是相變蓄熱的基本原理。

有了相變蓄熱，我們就相當(dāng)于有了一個熱能“銀行”——高溫時將過剩的熱量儲存進(jìn)去，維持系統(tǒng)的涼爽；低溫時再將熱量放出，維持系統(tǒng)的溫暖。在這個過程中，只要保持熱量的吞吐始終在“銀行”的承受范圍內(nèi)，系統(tǒng)的溫度就會同水沸騰的過程一樣，始終維持不變。更美妙的是，不同物質(zhì)的相變溫度是不同的。我們可以選擇合適的材料，使得這個相變儲熱的過程維持在一個特定的溫度下。除了水之外，典型的相變材料還有如下幾類：無機鹽類/水合無機鹽類、石蠟、高新納米材料。通過選擇恰當(dāng)?shù)腜CM，我們可以實現(xiàn)想讓系統(tǒng)維持在什么溫度，就可以讓系統(tǒng)維持在什么溫度。

相變蓄熱材料的應(yīng)用：“恒溫”房間

在同樣的構(gòu)思下，研究人員們也制造出了許多用于建筑的相變儲能材料，來嘗試制造四季如春的“恒溫”房間，常見的如石蠟、脂肪酸、鹽類水合物、高分子、泡沫金屬、石墨烯基復(fù)合材料等材料體系均已被應(yīng)用在“恒溫”房間的設(shè)計制造中。通過將上述材料注入墻壁夾層中，就可以極大提高房間對溫度波動的耐受能力。

德國達(dá)姆施塔特大學(xué)利用了PCM材料已經(jīng)設(shè)計了許多“微能耗”的住宅，利用PCM石灰板作為吊頂，室內(nèi)不額外設(shè)計制冷和供暖系統(tǒng)，僅利用PCM的儲熱能力就可以使室內(nèi)維持穩(wěn)定的溫度。

你可能已經(jīng)意識到，相變蓄熱材料作為一個熱能“銀行”，不可能無限地儲存和搬運熱量，它能夠儲存搬運的上限就是相變材料的總相變熱。

相變蓄熱建筑與“碳中和”

傳統(tǒng)的化石能源供能是比較穩(wěn)定的，畢竟刮風(fēng)打雷下雨都不耽誤把煤礦丟進(jìn)爐子里燒，但新能源就不是這么一回事了。大多數(shù)的清潔能源，包括光伏、風(fēng)能等，都有顯著的不穩(wěn)定性：光伏的輸出取決于日照情況，風(fēng)電的輸出則有賴于大氣流動。這就導(dǎo)致了它們有峰有谷，供電成本時高時低。如果用這些能源作為主要的取暖、制冷方式，將面臨很大的時間調(diào)配問題：比如，現(xiàn)在電量很足但溫度不高，你不想開空調(diào)；等溫度上去了，電量又不足了。

相變蓄熱材料的的應(yīng)用本質(zhì)上讓熱能的時間調(diào)配成為了一件簡單的事：電量充足時制熱/制冷將熱儲存在墻內(nèi)，等電量不足時再釋放出來，極大提高了新能源的利用率，也降低了碳排放量。如今，一部分PCM材料已經(jīng)投入市場逐漸商業(yè)化，研究人員們也在潛心鉆研，期望找到更加優(yōu)秀的相變蓄熱體系。隨著碳中和計劃的穩(wěn)步前進(jìn)，我們離“把家家戶戶都變成低碳小屋”的愿景也越來越近了。

在普通人眼中，“儲”象征著充裕和安全。平日里多接一盆水可預(yù)防停水時不至于無水可用，極端天氣來臨之前可儲存些食物以備不時之需等等，這都是儲存的好處，能量也不例外。有了儲能，電網(wǎng)可調(diào)峰，電動汽車可以上路，冬天可以供暖。今冬以來，為減少冬季燃煤污染、改善空氣質(zhì)量，一系列清潔能源供暖政策接踵而至。這其中涉及到的一項核心技術(shù)是熱能的存儲。

儲熱技術(shù)主要有兩種，分別是顯熱儲存和相變儲存。從現(xiàn)有研究來看，顯熱儲存研究比較成熟，已經(jīng)發(fā)展到商業(yè)化水平，但由于其密度低，儲熱裝置體積龐大，有一定局限性。相變儲熱則可以彌補上述缺陷，多年來致力于相變儲熱技術(shù)研究的技術(shù)型企業(yè)——天帥智能科技股份有限公司儲能模式，正是利用其獨家研發(fā)的相變材料，以太陽能、低谷電或各種工業(yè)余熱等為能量來源，再利用其研發(fā)配套的高密度、高頻率的存儲電鍋爐、燃?xì)忮仩t、熱泵、制冰機等設(shè)備產(chǎn)生的冷和熱，用于提供生活熱水、冬季采暖和夏季供冷、冷庫制冷等。

在熱利用領(lǐng)域多場景的不同需要下，相變儲能技術(shù)需要更加多樣化以滿足各種使用需求，并且需要不斷開發(fā)創(chuàng)新以降低使用成本。經(jīng)過多年研發(fā)積累，天帥智能科技目前擁有相變儲能材料多項核心發(fā)明專利，獨創(chuàng)的無機熔鹽相變儲能材料，在同等情況下縮短了儲能時間，提高了系統(tǒng)效率，經(jīng)濟(jì)性也隨之升高。

憑借上述相變儲能材料和技術(shù)，天帥智能科技目前可向社會提供成熟的供熱解決方案(谷值電儲能、廢棄電力儲能、太陽能儲能)、供冷解決方案(谷值電儲能、廢棄電力儲能、太陽能儲能)、余熱回收相變儲能供熱解決方案、相變儲能烘干解決方案、相變儲能恒溫泳池解決方案、相變儲能多級冷熱連供解決方案等。

在我國北方，冬季通常采用傳統(tǒng)的集中式供熱。這種供暖方式雖然優(yōu)點眾多，但也有不足之處，如：一次投資費用大，運行成本高；無論是否需要，暖氣始終全天供熱；采暖期前后氣溫驟變時不能很好的調(diào)整供暖溫度等。

與集中式相對應(yīng)的分布式供暖是以新型清潔能源為主，具有損耗小、污染少、運行靈活，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好等特點。我們國家要做好煤改電工作，首先就要做分布式供熱，而所謂的分布式其實是一個相對概念。而我們所指的分布式則是5萬平方米以下為一個單元，最小供應(yīng)面積可以到100平方米（入戶型）。

天帥智能科技相變儲能供暖解決方案優(yōu)點很多，除了蓄熱量大、壽命長、智能控制效率高、模塊化便于安裝這些必備優(yōu)點，天帥智能科技的方案還可以為客戶提供從設(shè)計、安裝、到后期維護(hù)的一站式全服務(wù)鏈，在精準(zhǔn)供熱的同時，實現(xiàn)節(jié)能降本。

天帥智能科技正在憑借其創(chuàng)新性解決方案和產(chǎn)品，積極開發(fā)建設(shè)各種場景的相變儲熱應(yīng)用新模式，近日公司再次成功拿下山西某單位煤改電供暖項目。天帥智能科技的最終目的是通過能源綜合管理，解決傳統(tǒng)能源枯竭及清潔能源產(chǎn)能過剩等問題；通過分布式能源為微電網(wǎng)建立能源大數(shù)據(jù)平臺，聯(lián)動用戶，開創(chuàng)人類能源利用的新局面。

天帥智能科技響應(yīng)國家碳中和政策號召，投入谷電相變儲熱清潔采暖設(shè)備研發(fā)，歷經(jīng)多年努力，成功研制出谷電相變儲熱清潔供暖系列產(chǎn)品，分為商用型與家用型兩大系列多個型號。

天帥智能科技相變儲熱清潔供暖設(shè)備，利用夜間低價谷電加熱，白天停止加熱，只從相變儲熱單元中釋放熱量來實現(xiàn)清潔供暖，只需使用7小時低價谷電，就可持續(xù)24小時清潔供暖，能夠有效節(jié)約運行成本，降低能耗，成為深受市場好評的一種新型清潔供暖設(shè)備。