谷電相變儲熱采暖設(shè)備為什么能大幅降低采暖成本?
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
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,我們就相當于有了一個熱能“銀行”——高溫時將過剩的熱量儲存進去,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。

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,常見的如石墨烯基復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。

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。傳統(tǒng)的化石能源供能是比較穩(wěn)定的,畢竟刮風打雷下雨都不耽誤把煤礦丟進爐子里燒,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,風電的輸出則有賴于大氣流動。這就導致了它們有峰有谷,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,一部分相變儲熱材料已經(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,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、燃氣鍋爐、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暖,即獨立式供暖,供暖面積為100平方米左右(入戶型),(商用型)供暖面積為500至5000平米。

天帥智能科技有效利用每天的7小時低價谷電時段進行儲熱,就可全天24小時持續(xù)供暖,剩余17小時不需用電,只是通過儲熱體內(nèi)的熱量進行供暖,省去了17小時平電與峰電的高額電費,大幅降低了清潔采暖運行成本。

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、到后期維護的一站式全服務(wù)鏈,在精準供熱的同時,實現(xiàn)節(jié)能降本。








