對蓄熱介質(zhì)的要求
(1)儲熱和取熱的過(guò)程簡(jiǎn)單方便——例如,目前經(jīng)常使用的儲熱水箱的儲熱和取熱過(guò)程,實(shí)質(zhì)上就是蓄熱介質(zhì)本身的輸人和輸出過(guò)程;又如,儲熱堆積床的儲熱和取熱過(guò)程,實(shí)際上就是利用流體(主要是空氣)通過(guò)堆積床時(shí)給床體加熱和從床體提取熱量來(lái)實(shí)現的,都比較簡(jiǎn)單方便。
(2)能反復使用,性能長(cháng)期穩定不變——例如,水可以經(jīng)過(guò)多次反復使用而性能不會(huì )發(fā)生改變;巖石在中、低溫下也可經(jīng)受得住多次反復使用而不會(huì )碎裂,但在高溫下則經(jīng)過(guò)多次反復使用后容易碎裂。至于像十水硫酸鈉等無(wú)機水合鹽在反復使用過(guò)程中常會(huì )出現的晶液分離現象,則亟待克服,目前已有比較可行的解決辦法。
(3)儲能密度大——即單位質(zhì)量或單位體積的儲熱量大,這就要求蓄熱介質(zhì)的比熱容(或相變潛熱)和密度都盡可能大,以便減小儲熱容器的體積并降低整個(gè)儲熱裝置的成本。
(4)來(lái)源豐富,價(jià)格低廉——在顯熱儲存中,一般多采用水和巖石;而在潛熱儲存中,則多采用無(wú)機水合鹽和石蠟等有機鹽。
(5)化學(xué)性質(zhì)不活潑,無(wú)腐蝕性、無(wú)毒性、不易燃,安全性好——由于在一般情況下,腐蝕性隨溫度的升高而急速加劇,故通常在低溫儲熱情況下,這個(gè)因素的重要性并不顯著(zhù)。但是在中溫儲熱情況下就比較顯著(zhù)了,腐蝕現象不僅限制了儲熱容器的使用壽命,還因為需要采用相應的防腐蝕措施而使成本大為提高。至于在高溫儲熱和極高溫儲熱情況下,腐蝕現象的影響就更為嚴重,為了采取有效的防腐蝕措施,往往需要成倍地增加投資。因此,腐蝕性在選擇儲熱材料時(shí)是一個(gè)相當重要的因素。