主动式储热装置可移峰填谷

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  湖南大学教授张泠、研究生徐敏等研发出一种可回收余热的主动式储能装置,为低品位余热的回收利用提供了手段,可将间断能源如太阳能、风能等转化为连续能源,实现电力的“移峰填谷”,在工业与民用建筑和采暖空调的节能等领域具有广泛的应用前景。该技术已经获国家发明专利,处于该学科先进水平。
  专家们认为,当前热能利用中的突出浪费之一是“降级使用”,即化石燃料直接燃烧,用于获取温度不高的热能,满足采暖、空调、干燥等生产生活需求,大量的低温余热被浪费。据调查,中国各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%—67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%,节能潜力巨大。但在热能回收利用过程中,人们遇到了一系列需要加以解决的问题,如在许多能源利用系统中(太阳能系统、建筑物空调和采暖系统、冷热电联产系统、废热利用系统等)存在着供能和耗能之间的不协调性,造成了能量利用的不合理性和大量浪费。
  综合利用低温热能贮存和热电热泵技术,既可节省一次能源消耗,又可提高一次能源利用的终端用能效率,不但节约系统的初投资,对于电网负荷峰、谷时间段电价分计的地区,还可降低系统的运行费用。
  湖南大学教授张泠、研究生徐敏等人利用低温热能贮存和热电热泵技术设计了一款主动式储热装置,该装置由蓄热箱体、电热芯片、热管散热器、风机、风道等组成,其最大的优越性在于工作电压的可调性,在合理的范围内调整工作电压大小,可以保证其较高的蓄/放热性能,同时改善了被动式相变蓄热装置只依赖于温差进行储热的状况,克服了其在低温余热回收过程中无法改善热能供需双方在时间、地点和强度上不匹配性的缺点。
  据设计者徐敏介绍,因为这款装置内部没传动部件,所以不会使用氟利昂,因此没有噪声、没有污染。相关研究成果刊登在《科技导报》杂志2011年第11期,题目是“主动式相变储热装置蓄/放热特性实验”。该项目是国家863计划项目。
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