发电技术 太阳能蓄热技术研究进展 李艽 ， 周沛 ，仇中柱 （１．同济大学机械工程学院，上海２０１ ８０４；２．上海电力学院能源与环境工程学院，上海２０００９０） ●。’。。。－●－。。。。－。。。。。－－。。。●－●。。。。－－。。。●●－。。。－－●。●。－－‘。。－－－。●－＿●。－－－＿－。。。’。。。。’●● ●摘要：太阳能蓄热根据储热机制的不同可分为显热蓄热、潜热蓄热与化学蓄热。介绍了三种 蓄热方式的研究现状与各种蓄热材料的优缺点，并且对比分析了三种蓄热方式的特性。其中潜热 蓄热，特别是相变材料的蓄热技术应用最为广泛；显热蓄热如混凝土蓄热技术目前正在研究之中； 化学蓄热则在实验阶段。 关键词：太阳能蓄热； 显热； 潜热； 相变材料 ’● ●。－－－。－＿＿。＿＿＿－－－＿－－－●●●＿－●＿＿－●－。－＿＿－－●‘－●＿＿●＿●－＿－●＿－－‘＿－＿＿－－‘－＿－＿－●＿＿●●－●＿－●●中图分类号：ＴＫ５１２＋．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－８４４９（２０１１）０１－００７３－０５ ０ 引言 面对能源危机，世界各国正在积极开展水能、风 能、生物质能、太阳能等新型清洁可再生能源的研究工 １ 太阳能蓄热方式简介 作。太阳能光伏发电技术中电池板的生产过程能耗高、 ＣＯ 排放高、发电效率低是制约该技术发展的瓶颈问 １．１显热蓄热 题。而太阳能热发电是光伏发电技术以外的另一个有 显热蓄热是热能储存最为简单的一种蓄热方式， 很大发展潜力的太阳能发电技术，它也是除风电以外 它通过加热固体或液体使其内能增加从而储存能量。 最具经济竞争力的可再生能源发电技术，太阳能集热 显热储热的优点是性能稳定、价格便宜，但蓄热密度 器把收集到的太阳辐射能经热交换器转变为过热蒸 低，蓄热装置体积庞大。 汽，用传统的电力循环来产生电能，具有技术成熟、发 １．２潜热蓄热 电成本低和容易与化石燃料形成混合发电系统的优 潜热蓄热是通过蓄热材料的相变（固一固、固一 点…。但是由于太阳能的昼夜间断性以及由于多云、阴 液、固一气）来储存能量，相变过程中温度保持不变或 雨而造成的不稳定性、能量密度低等一系列问题，对太 变化很小。与显热蓄热相比具有储能密度高，蓄热体积 阳能光热发电系统电力的平稳输出产生了很大的影响 相对小等优点。但是在实际应用中潜热蓄热还存在着 。因此在太阳能系统中设置蓄热装置是最有效的方法 很多问题：如相变材料（ＰＣＭｓ）的热导率低；在持续循 之一。通过太阳能蓄热系统可以将太阳能多余的热量 环后的密度变化、相变分离问题及性能的稳定性下降； 暂时储存起来，等到没有日照或阴雨天气时再将这部 对于水化盐还存在相变材料的过冷问题 。 分热量释放出来供汽轮机发电，从而保证整个发电系 统电力的平稳输出，同时还可以起到削峰填谷的作用。 １．３化学蓄热 而电力在其它可再生能源，如光伏发电中的储存代价 化学蓄热是利用可逆化学反应通过热能与化学能 则很高 。 的转换来蓄热的，它在受热和受冷时可发生可逆反应， 太阳能蓄热根据储热机制的不同可分为显热蓄 分别对外吸热或放热，这样就可以把热能储存起来。其 热、潜热蓄热与化学蓄热。 优点是储热密度高，利于能量的长期储存，具有较大的 总蝴第ｌ ３７期第３２卷Ｉ＿ ７３Ｊ 发电技术 应用价值，但是这种材料的反应过程复杂，有一定的安 不同会产生自然热力分层现象，因此利用这一特性可 以在蓄热时从储热容器上部的热流体取热，放热时则 全性要求，且存在投资较大、整体效率较低等问题，目 前还没有得到实际应用 。 １．４影响蓄热装置的因素 相反。为了避免冷热流体的混合，可以采用一种分层设 备来确保进入储热系统中的流体在一个与它温度相一 致的水平层内。表２为太阳能发电站中的液体介质闭。 影响蓄热装置的因素主要有以下几个 ：１）单位体 积或单位质量的蓄热材料的蓄能密度；２）导热流体 表２液体储热介质主要特性 （ＨＴＦ）与蓄热介质之问的导热能力；３）蓄热材料的化 学性能；４）充、放热循环的次数及可逆性；５）导热流体 与换热器或蓄热介质之间的兼容性；６）散热损失。 ２蓄热常用介质及特性 ２．１固体介质及其特性 太阳能发电站中的几种固体储热介质有：砂岩石＋ 矿物油、加固混凝土、固体氯化钠、铸铁、铸钢、耐火硅 砖和耐火镁砖等。影响固体蓄热能力的主要参数是体 积蓄热密度，体积蓄热密度越小，所使用的蓄热装置的 体积就越小，初投资成本就越小。另外还要求固体蓄热 材料具有较高的导热率、价格便宜等特点。表１列出了 以上液体介质中，化学合成油有毒性，而硅油的成 本太高。另外矿物油易燃，且具有较高的蒸汽压力，而 压力容器的造价则相对较高，此外对压力容器的控制 难度亦增加。亚盐具有潜在的腐蚀性，碳酸盐与液 态钠的蓄热成本太高。 在１９８４～１９９１年问，美国加州共建成９座太阳能 发电系统ＳＥＧＳ 。其中ＳＥＧＳ Ｉ、 几种固体蓄热介质的特性 。 表１固体储热介质主要特性 ＳＥＧＳ １Ｉ均采用矿物油作为蓄热介 质。如ＳＥＧＳ Ｉ采用一种名叫Ｃａｌｏｒｉａ 的矿物油，这种矿物油既作为传热 流体又作为蓄热介质，分别储存在 二个不同的容器中，加热后热容器 的温度为３０７℃，放热后冷容器的温 度为２４０￣１２。但是这种矿物油具有较 高的蒸汽压力，而且易燃，高压容器 不但造价高而且控制较为复杂。另 外这种矿物油的成本很高，占整个 在槽式太阳能发电中，太阳光经槽式反射镜反射 后聚集成一线性光斑带，集热管放置在光斑带上吸收 热量并加热管内的高温介质，如导热油，高温介质经热 交换器将工作介质，如水加热成蒸汽，然后蒸汽驱动汽 初投资的４２％。从而制约了液体蓄热介质的发展。 ２．３几种常用蓄热材料的对比 表３为几种蓄热材料的对比 。 表３几种蓄热材料的对比 轮机发电。导热油的工作范围在３００－ ４００ ，因此砂岩石＋矿物油、铸铁、铸钢、 耐火硅砖与耐火镁砖在槽式太阳能发电系 统中的应用极少。加固体混凝土与固体氯 化钠的蓄热成本低，但平均体积比热容相 对较低，需使用较大体积的蓄热装置。 ２．２液体介质及其特性 材料密 ｋ ｇ／ｍ 燃容 ｋＪ／ｋｇ ｋＪ／ｍ３ ｋｇ ６７００ｏ １６Ｏ（）ｏ ｂ＾ Ｔ，／ｂ＾５，．ｍ ］ ３０ １６ ｋｇ ｌ５ ４．Ｏ ｍ３ｊ ｌ１ ６ 石块 ，Ｊ（ ２２４０ ｌＯ００ １．０ ４．２ 有机ＰＣＭｓ ８００ ２．０ ２．０ ｌ９０ ２３０ １５２ ３６８ ５３００ ４３５０ ６．６ ２．７ １．２５ １．Ｏ ２．５ １．０ 由于热流体与冷流体之间由于密度的 无机ＰＣＭｓ １６００ ７４ 卷 发电技术 对于储存一定量的热量，由表３中的体积蓄热密 蓄热材料。 。。由质量分数为４４％的Ｎａ ｓ０４和５６％的 度和质量蓄热密度可以看 潜热蓄热相对于显热蓄热 Ｈ Ｏ组成的Ｎａ ＳＯ ・Ｈ Ｏ在１９５２年就得到了研究。熔 具有明显的优势。显热蓄热装置的体积要比潜热蓄热 点温度为３２．４￣Ｃ，潜热值为２５４ｋＪ／ｋｇ。它是热能储存中 大很多，但是显热蓄热最大的优点就是蓄热成本低，且 最为便宜的蓄热材料之一。但是相变分离和过冷现象 蓄热材料如石块、混凝土等价格相对于ＰＣＭｓ便宜。 了它的应用 。Ｂｉｓｗａｓ提出使用多余的水来阻止质 量较重的无水盐的成形，虽然这种方法可以使系统循 ３太阳能蓄热技术研究现状 环稳定，但是它降低了蓄热密度，并且需要系统在大的 ３．１显热蓄热研究现状 温度波动范围下运行。通过添加增稠剂可以解决相变 对于显热蓄热来说，在所有的储热材料中，混凝土 分离问题，但是将会减少结晶的速率，同时因为混合物 单位储热量成本是最低的，是太阳能热发电蓄热系统 较低的热导率导致传热速率的降低 。。Ｔｅｌｋｅｓ通过添加 的候选材料之一 。Ｄｏｅｒｔｅ Ｌａｉｎｇ等人采用混凝土对太 硼砂作为成核剂来减少过冷现象，但是需要增稠剂来 阳能热进行储存，设计温度为４００￣Ｃ，传热介质为导热 阻止高密度硼砂的沉淀 “。 油，设计压力为２５Ｐａ，充、放热时间均为６ｈ。蓄热模块 商业用石蜡价格相对便宜，蓄热密度适中，熔点范 由管道系统与蓄热混凝土组成，如图１所示，总长度为 围大，过冷现象可以忽略，化学性质稳定并且无相变分 １０ｍ，蓄热混凝土的长度为８．６ｍ，高×宽为１．７ｍ× 离现象。但是它的热导率低且相变体积大，通过加入金 １．３ｍ。管道系统由外径为１８ｍｍ，长为９ｍ的１３２根无 属填充物、金属基结构、翅片管、铝刨片等来改善它们 缝管组成，采用三角形阵列排列管道，管道与混凝土之 的导热性能 。Ｆａｒｉｄ等人采用了三种商业石蜡，熔点分 间留有０．２ｍｍ左右的缝隙，缝隙中间添加高导热率的 别为４４℃、５３℃和６４℃，潜热值分别为１６７ｋＪ／ｋｇ、 可塑材料石墨粉，这样町以保证管道与混凝土之间的 ２００ｋＪ／ｋｇ和２１０ｋＪ／ｋｇ。Ｐ一１ １６是一种被许多研究者采用 相对移动。为了防止泄露，混凝土内部没有任何连接。 的商业石蜡，它的熔点约为４７￣Ｃ，熔解热约为２１０ｋＪ／ｋｇ 在前板和蓄热混凝土前面的中间留有空隙，以减少由 【ｌ０Ｉ。Ｆｅｌｄｍａｎ和Ｓｈａｐｉｒｏ分析了不同的脂肪酸的特性，认 于温度变化而引起的热胀冷缩。在吸取了第一次加热 为对相变蓄热来说，最好的选择是３０～６５ 的脂肪酸， 阶段由于混凝土渗透率不足导致水蒸气压力过大而破 熔解热为１５３～１８２ｋＪ／ｋｇ… 。Ｍｏｒｒｉｓｏｎ，Ａｂｄｅｌ—Ｋｈａｌｉｋ与 坏了蓄热模块的教训后，通过在混凝土中添加了一种 Ｇｈｏｎｅｉｍ通过研究表明每单位采集器面积储存同样数 特殊的纤维来改善蓄热模块的渗透率。经过一个星期 量的能量，采用显热蓄热材料，如石块作为蓄热材料的 缓慢加热到４００￣Ｃ，顺利地将混凝土中的水份排除干 体积约为石蜡Ｐ一１１６的７倍，药用石蜡的５倍， 净。经过多次的充放热循环，证实了混凝土蓄热技术是 ＮａＳＯ４．１０Ｈ２Ｏ的８倍 。 一个显热蓄热的合适选择。最终得出混凝土的蓄热能 ＰＣＭｓ材料通常放在长薄壁热管中，最常用的是长 力为０．６６ｋＷｈ／（ｍ Ｋ），蓄热效率为６７％。 方形容器与椭圆形容器，潜热蓄热单元研究超过７０％ 的是管壳式系统，主要原因是管壳式散热最少 。 无机水合盐适用于低温潜热蓄热，这些物质经过 多次吸热放热循环后会出现固液分离、过冷、老化、变 质等现象，故需添加增稠剂、过冷控制剂、熔点调节剂 等稳定性物质。作为高温应用的潜热蓄热可通过将不 同的盐进行配比得到温度范围更大的混合盐，混合盐 图１混凝土蓄热单元。７ 同其它类相变材料相比，具有融熔温度的可调节性优 ３－２潜热蓄热研究现状 点。根据需要将盐类配制成１００～８９０％温度范围内使 用的蓄热工质，与单纯盐相比，具有熔融时体积变化 目前对相变材料的研究主要有：水合盐、石蜡、脂 肪酸、有机和无机共熔盐。 小、传热好等优点。表４为若干共熔材料的物性参数 。 无机水合盐类多为硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐等水合 增强相变传热的方法：大部分ＰＣＭｓ材料的热传 导率很低，从而导致了蓄热和放热速率很慢，因此需加 盐 。在热储存中，由于水合盐的体积蓄热密度大、相对 强ＰＣＭｓ的热传导率。目前采用的加强传热方式有以 较高的热传导率、与石蜡相比成本较低，因此常被选为 总第 ｌ，，０ｌ１３７１￣１ Ｉｇ３２＠ ｌ ７５Ｊ 发电技术 表４若干共熔材料的物性参数 的发展也逐渐朝纳米级方向发展，比如利用纳米颗粒 封装以形成核壳结构，并且使用部分氧化来稳定微粒， 从而提高导热率。另一方面从传热流体（ＨＴＦ）方面，采 用增强热容的高级导热流体可以直接提高透平机的效 率，从而减少蓄热成本。 ５ 结语 本文简要介绍了三种不同形式的储热方式，以及 它们的研究现状及进展。并通过对比分析了它们各自 的优缺点。显热储热中混凝土蓄热方法已经得到了实 验验证，但还没有应用到太阳能发电系统中；潜热储热 应用最为广泛的是水合盐、石蜡与共晶物，但是它们各 下几种：１）采用不同形状的翅片管来加强导热 ；２）泡 沫搅拌 ；３）在ＰＣＭｓ中加入金属基 ；４）在ＰＣＭｓ中 加入高导热率的颗粒 ；５）ＰＣＭｓ微胶囊封装 ”。绝大多 数加强传热方法是将ＰＣＭｓ植入翅片，主要原因是简 便、便于铸造和成本低 。 ３．３化学蓄热研究现状 自存在着优缺点，如水合盐具有腐蚀性、易老化变质等 缺点，石蜡的导热率较低，共晶物存在着过冷现象。化 学蓄热反应剧烈、一次性投资大、技术复杂、整体效率 低等原因使得化学蓄热的研究目前还处于试验阶段。 总之，随着研究的不断深入，太阳能蓄热技术会得到不 断地完善与发展。 参考文献： ［１］吴 庭，张丽娜，马重芳．太阳能热发电高温蓄热技术［Ｊ］＿太阳能， ２００７．３：２３～２５． 澳大利亚太阳能学会在澳大利亚国立大学已经完 成了由太阳能驱动的基于闭环的氨热化学储能系统。 该系统使用了腔接收器，包含２０个充满了铁基催化剂 材料的反应管，从一个２０ｍ 碟式太阳能聚光器收集太 阳辐射，储热效率可达到５３％ 。由于化学蓄热反应剧 ［２］Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｆｏｒ ｐａｒａｂｏｌｉｃ ｔｒｏｕｇｈ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ［Ｒ］．Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎ ｓｏｌａｒ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ Ｃｏｌｏｇｎｅ，Ｇｅｒｍａｎｙ．ＮＲＥＵＳＲ一５５０—２７９２５， ２０００． 烈、一次性投资大、技术复杂、整体效率低等原因使得 化学蓄热的研究目前还处于试验阶段 。 ３．４显热和潜热联合蓄热技术 【３］ＭＯＨＡＭＭＥＤ Ｍ．ＦＡＲＩＤ，ＡＭＡＲ Ｍ．ＫＨＵＤＨＡＩＲ．Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ：ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ａ］．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ４５［Ｍ１．２００４．１５９７－１６１５． １４ｌ崔海亭，杨锋．蓄热技术及其应用【Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００４． １５７～１６５． １９９３年由德国航空太空中心（ＤＬＲ）与斯图加特太 阳能与氢能源研究中心（ＺＳＷ）提出的显热和潜热联合 ｆ５］ＭＡＲＣ ＭＥＤＲＡＮＯ，ＡＮＴＯＮＩ ＧＩＬ，ＬＵＩＳＡ Ｆ．ＣＡＢＥＺＡ．Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｔ ｏｎ ｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｈｅ，Ｔｒｉａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｒｆ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ａ］．Ｐａｒｔ ２一 Ｃａｓｅ ｓｔｕｄｉｅｓ［Ｃ］．２０１０．５６－７２． ［６］ＨＡＳＮＡＩＮ ＳＭ．Ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｅｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， 蓄热系统 。该系统蓄热能力为２００ＭＷｈ，传热流体采 用合成油，蓄热介质分别采用固体ＮａＮＯ 、混凝土、 ＮａＯＨ／ＮａＣ１的混合物，集成了三种蓄热介质的优点，但 是整个系统变得更加复杂，初投资也相应地更高。 Ｐａｒｔ １：Ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［Ｊ１．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓ Ｍｇｍｔ，１９９８，３９：１ １２７－３８． 【７】ＤＯＥＲＴＥ ＬＡＩＮＧ，ＤＯＲＯＴＨＥＡ ＬＥＨＭＡＮＮ．Ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｆｏｒ ｐａｒａｂｏｌｉｃ ｔｒｏｕｇｈ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ Ｕ】．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ４太阳能蓄热技术研究展望 太阳能蓄热技术对于太阳光热发电系统电力的平 稳输出具有十分重要的作用，而蓄热材料的选择直接 ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｅｌｌｇｌｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，１３】． ［８］ＴＥＬＫＥＳ Ｍ Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｐｅｒ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｓａｌｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｉｎｄｕｓｔ Ｅｎｇ Ｃｈｅｍ．１９５２．４４：１３０８． ［９】ＨＡＳＮＡＩＮ ＳＭ．Ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｌｅｅｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｐａｒｔ １：Ｈｅａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［Ｊ１．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓ Ｍｇｍｔ，１９９８，３９：１１２７－３８． 影响着整个系统的初投资，因此如何提高导热率，降低 蓄热成本，从而提高整个系统的效率是目前研究的主 要方向。德国的混凝土蓄热目前已经在西班牙通过试 ［１０】ＦＡＲＩＤ ＭＭ，ＫＩＭ Ｙ，ＫＡＮＺＡＷＡ Ａ．Ｔｈｅｒｍａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｏｄｕｌｅ ｕｓｉｎｇ ＰＣＭＳ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ—ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ［Ｊ］． 验测试，通过改进混凝土的性能提高了导热率，下一步 将扩大范围，朝着电站一体化的方向发展。而潜热蓄热 Ｔｒａｎｓ ＡＳＭＥ．Ｊ Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｎｇ，１９９０，ｌ １２：１２５－３１． ［１ １ Ｊ ＦＥＬＤＭＡＮ Ｄ，ＳＨＡＰＩＲＯ ＭＭ．Ｆａｔｔｙ ａｃｉｄｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ａｓ ７６ Ｎｏ．１ 卷 发电技术 ｐｈａｓｅ—ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ［Ｊ１．Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ ｎａｔｅｒ，１９８９，１８：２０１～１６． ａ ｉｆｎｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｔｕｂｅ ｆｏｒ ａ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ｕｎｉｔ［Ｊ］．Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ，１ ９９７． ６０（５）：２８１～９０． ［１２】ＭＯＲＩＳＳＯＮ，ＡＢＤＥＬ—ＫＨＡＬＩＫ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｈａｓｅ－ｃｈａｎｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ Ｏｉｌ ｔｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａｉｒ—ｂａｓｅｄ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ—ｂａｓｅｄ ｓｏｌａｒ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］． Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ，１９７８．２０：５７－６７． ［１８】ＴＲＥＬＬＥＳ ＪＰ，ＤＵＦＬＹ ＪＪ＿Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｒｏｕｓ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｆｏｒ ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｏｌｉｎｇ［ＪＪ．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００３，２３：１６４７－６４． ［１ ３１ ＧＨＯＮＥＩＭ ＡＡ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｐｈａｓｅ—ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ｆｏｒ ａｉｒ ａｎｄ ｗａｔｅｒ－ｂａｓｅｄ ｓｏｌｒ ｈｅａｔａｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｌ Ｊ１． ＳｏｌａｒＥｎｅｒｇｙ，１９８９，４２（３）：２０９－２０． ［１９］ＧＲＩＦＦＩＴＨＳ ＰＷ，ＥＡＭＥＳ ＰＣ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆｃｈｉｌｌｅｄ ｃｅｉｌｉｎｇ ｐａｎｅｌｓ ｕｓｉｎｇ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｌｕｒｒｉｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｍｅｄｉｕｍ［Ｊ１．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２７：１７５６－６０． ［１ ４１ ＦＲＡＮＣＩＳ ＡＧＹＥＮＩＭ，ＮＥＩＬ ＨＥＷＩ１Ｔｒ．Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｔｈｅｒｍａｌ ［２０］ＨＡＳＮＡＩＮ ＳＭ．Ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｐａｒｔ １：Ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｌＪ】．Ｅｎｅｒｇｙ ｅｎｅｒｙｇ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍｓ（ＬＨＴＥＳＳ）ｆＡＩ．Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ａｎｄ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｃｏｎｖｅｒｓ Ｍｇｍｔ．１９９８．３９：１ １２７～３８． Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ １４［Ｃ１．２０１０．６１５－６２８． ｆ２１］Ｋ ＬＯＶＥＧＲＯＶＥ，Ａ ＬＵＺＺＩ，Ｉ．ＳＯＬＤＩＡＮＩ．Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ａｍｍｏｎｉａ ｂａｓｅｄ ［１ ５ｊ ＶＥＮＴＡＴＥＳＴＬＹ Ｈ Ｖ，ＦＲＯＩＳ Ｒ Ｔ ＬＥ．Ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｙｇ ｓｔｏｒａｇｅ ｆｏｒ ｓｏｌａｒ ｔｈｅｒｍｏｅｈｅｍｉｅａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｆｏｒ ｄｉｓｈ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ【Ｊ１．Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ， ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ．１ ｌｔｈ Ｉｎｔｅｒｓｏｃｉｅｔｙ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｆｏｒｅｎｃｅ ２００４．７６：３３１～３３７． ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ［Ａ］．Ｓｔａｔｅ Ｌｉｎｅ，Ｎｅｖａｄａ［Ｃ］．ＡＩＣＥ，ＵＳ Ａ １，１ ９７６．６０６～６ １ ２． ［２２１ ＰＩＬＫＩＮＧＴＯＮ ＳＯＬＡＲ ＩＮＴＥＲＨＡＴＩＯＮＡＬ，ＧＭＢＨ．Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍａ１ ［１６】ＡＧＹＥＮＩＭ Ｆ，ＥＡＭＥＳ Ｐ，ＳＭＹＴＨ Ｍ．Ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｆｏｒ ｐａｒａｂｏｌｉｃ ｔｒｏｕｇｈ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ［Ｒ］．ＮＲＥＩ Ｒｅｐｏｒｔ；２０００． ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ａ ｍｅｄｉｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｈｅａｔ ＮＲＥＩＪＳＲ一５５０—２７９２５ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｕｓｉｎｇｆｉｎｓ［Ｊ］．Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ，２００９．８３（９）：１５０９－２０． ｆ１７】ＶＥＬＲＡＪ Ｒ，ＳＥＥＮＩＲＡＪ ＲＶ，ＨＡＦＮＥＲ Ｂ，ＦＡＢＥＲ Ｃ，ＳＣＨＷＡＲＺＥＲ Ｋ． 收稿日期：２０１０—１２—０６ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ｏｆ ｉｎｗａｒｄ ｓｏｌｉｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｎ 修回日期：２０１０—１２—１７ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＬＩ Ｐｅｎｇ ， ＺＨＯＵ Ｐｅｉ ， ｑＩＵ Ｚｈｏｎｇ～ｚｈｕ。 （，．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｔ￣ｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｏ￣，ｇｈａｉ ２０１８０４，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ’Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，Ｓｈｏｎｇｈｏｉ ２０００９０．Ｃｈｉｎｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ，ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｔｈｅＨｎａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ，ｔｈｅ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈ０ｄｓ ０ｆ ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｔｈｅｒｎ１ａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｕｃｈ ａｓ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｕｎｄｅｒ ｓｔｕｄｙ，ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｏｒａｇｅ； ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ；ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ；ＰＣＭｓ 基金项目： 上海市科委（Ｎｏ．０８ＤＺ１２０３５００，０９ＤＺ１２０７２００） 作者简介： 李￣（１９７２一），女，山东青岛人，博士，副教授，研究方向：建巩４下４－能、洁净空调、太阳能光热发电： 周沛（１９８３一），男，安徽砀山人，硕士研究生，研究方向：建筑节能、太阳能蓄热。 （上接第２（）页） Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｎａｃｅｌｌｅ ｏｆ Ｗｉｎｄ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｗｈｉｃｈ Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｔｙｐｅ ＷＡＮＧ Ｙｉ一＿『ｉ （ＳｉｔｅｎｙｃｍｇＴＥＷＩＮＮｅｗ ＥｎｅｒｇｙＥｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｙａ￣ｇ１１０１６８．ＣｈｉｎⅡ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｉｒ ｃｏｎｄ ｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｈａｃｅｌｌｅ ０ｆ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｙｐｅ；ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍａｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕＩ℃０ｆ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉ０ｎ ｓｖｓｔｅｍ ０ｆ ｎａｃｅｌｌｅ ｗｅｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ．ＷＴＧＳ ｗｉｔｈ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｍｅｅｔｅｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｅａｃｈ ｐａｒｔ．Ａｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉ０ｎ ０ｆ ｉｎｓｕｌａｔｉ０ｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｈｅａｔｉｎｇ， ｓｅａｌｉｎｇ，ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｈａｕｓｔ，ｎｅｗ ｄｅｓｉｇｎ ｃｏｕｌｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｙ ｃ０ｓｔ ａｎｄ Ｄｒ０ｍ０ｔｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｓｅｔ，ｍｅｅｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｕｎｄｅｒ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｙｐｅ； ＷＴＧＳ； ｎａｃｅｌｌｅ： ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ 作者简介： 王一甲（１９７２），男，沈阳人，工学学士，机械研发工程师。 总第１３７期第３２卷 ７７ Ｎｏ Ｉ／２｛）１１
