NộI Dung
Sự chuyển tiếp giữa các pha vật liệu rắn, lỏng và khí liên quan đến một lượng lớn năng lượng. Năng lượng cần thiết cho quá trình chuyển đổi được gọi là truyền nhiệt ẩn. Gần đây, các nhà nghiên cứu năng lượng thay thế đã xem xét các cách mà sự truyền nhiệt tiềm ẩn này có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng cho đến khi cần thiết. Ví dụ, một nghiên cứu của Bộ Năng lượng (DOE) đang xem xét liệu năng lượng mặt trời tập trung có thể sử dụng muối nóng chảy để lưu trữ năng lượng nhiệt hay không.
Truyền nhiệt hợp lý
Khi hai chất có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau, chất có nhiệt độ cao hơn sẽ truyền nhiệt sang chất có nhiệt độ thấp hơn trong một quá trình gọi là "truyền nhiệt hợp lý". Ví dụ, khi mặt trời lặn, không khí lạnh hơn và trở nên lạnh hơn so với mặt đất. Mặt đất truyền một phần nhiệt của nó vào không khí làm cho mặt đất lạnh hơn và không khí nóng hơn.
Truyền nhiệt tiềm ẩn
Tại điểm mà một trong các chất sẵn sàng thay đổi trạng thái hoặc pha (rắn sang lỏng, lỏng sang khí, v.v.), nhiệt được truyền từ một chất mà không có sự thay đổi nhiệt độ tương ứng ở chất kia. Quá trình tỏa nhiệt hoặc hấp thụ nhiệt mà không thay đổi nhiệt độ được gọi là "truyền nhiệt ẩn".
Các loại
Lượng nhiệt phải được thêm vào chất lỏng để biến nó thành khí (tức là nước thành hơi) được gọi là "nhiệt ẩn của hơi hóa", trong khi lượng nhiệt phải thêm vào chất rắn để thay đổi thành một chất lỏng (nước đá) là "sức nóng tiềm tàng của phản ứng tổng hợp". Lượng năng lượng phải được thêm vào để thay đổi pha một gram của một chất lớn hơn nhiều so với năng lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một gram của cùng một chất một độ C. Năng lượng cần thiết để tăng một gram một độ được gọi là "nhiệt dung riêng" của chất. Nước có nhiệt dung riêng là 1 calorie / gram ° C và nhiệt dung tổng hợp 79,7 cal / gram.
Cân nhắc
Năng lượng không bị mất trong quá trình truyền nhiệt tiềm ẩn. Ví dụ, băng tan làm cho nhiệt ẩn được hấp thụ. Khi nước đóng băng, nhiệt ẩn được giải phóng. Tương tự, khi nước bay hơi, nó hấp thụ năng lượng, nhưng khi nước ngưng tụ, năng lượng được giải phóng.
Những lợi ích
Nhiều nguồn năng lượng thay thế bị hạn chế vì chúng không thể cung cấp năng lượng sản xuất liên tục. Máy phát điện mặt trời chỉ sản xuất khi mặt trời chiếu sáng, và tua-bin gió rõ ràng chỉ hoạt động khi gió thổi. Điều này đã dẫn đến việc tăng cường nghiên cứu về các cách hiệu quả và chi phí thấp để lưu trữ năng lượng cho đến khi cần thiết (ví dụ, để lưu trữ năng lượng mặt trời dư thừa được sản xuất vào một ngày nắng để sử dụng vào ban đêm).
Các hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt tiềm ẩn (LHTES) có thể lưu trữ và thải ra một lượng lớn năng lượng khi các chất tan chảy và hóa rắn. Nghiên cứu bổ sung là cần thiết để quyết định vật liệu nào có đặc điểm phù hợp có thể cho phép mọi thứ từ ô tô đến nhà máy sử dụng hiệu quả truyền nhiệt tiềm ẩn.