對蓄熱介質(zhì)的要求
(1)儲熱和取熱的過程簡單方便——例如,目前經(jīng)常使用的儲熱水箱的儲熱和取熱過程,實質(zhì)上就是蓄熱介質(zhì)本身的輸人和輸出過程;又如,儲熱堆積床的儲熱和取熱過程,實際上就是利用流體(主要是空氣)通過堆積床時給床體加熱和從床體提取熱量來實現(xiàn)的,都比較簡單方便。
(2)能反復(fù)使用,性能長期穩(wěn)定不變——例如,水可以經(jīng)過多次反復(fù)使用而性能不會發(fā)生改變;巖石在中、低溫下也可經(jīng)受得住多次反復(fù)使用而不會碎裂,但在高溫下則經(jīng)過多次反復(fù)使用后容易碎裂。至于像十水硫酸鈉等無機水合鹽在反復(fù)使用過程中常會出現(xiàn)的晶液分離現(xiàn)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儲熱裝置的成本。
(4)來源豐富,價格低廉——在顯熱儲存中,一般多采用水和巖石;而在潛熱儲存中,則多采用無機水合鹽和石蠟等有機鹽。
(5)化學(xué)性質(zhì)不活潑,無腐蝕性、無毒性、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,這個因素的重要性并不顯著。但是在中溫儲熱情況下就比較顯著了,腐蝕現(xiàn)象不僅限制了儲熱容器的使用壽命,還因為需要采用相應(yīng)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(xiàn)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是一個相當重要的因素。