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太阳能供热零存整取

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太阳能供热零存整取

  • 分类:媒体报道
  • 作者:
  • 来源:大众科技报
  • 发布时间:2018-10-10
  • 访问量:0

【概要描述】

太阳能供热零存整取

【概要描述】

  • 分类:媒体报道
  • 作者:
  • 来源:大众科技报
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    钱有盈余可以存到银行,物品多了可以放入仓库,那么太阳的光和热如何保存?要是有个“热量银行”能把夏天过多的热量储存起来,到冬天再取出使用,该有多好。现在以色列、日本、意大利和美国都建有这种“银行”,专门储存太阳的热能,需要时就可把热能取出,用于取暖或发电。现在有两种类型的“热量银行”:一种叫“太阳能源湖”,另一种叫“硝酸盐太阳能储存罐”。
 
  人造太阳能源湖
 
  日本的某个太阳能源湖是一个面积1500平方米、深3米的人造湖,其湖水比较特别,分3层:最下面一层是1.5米深的含盐较多的咸水;中间一层是1.3米深的含盐较少的咸水;最上面一层是0.2米深的不含盐的淡水。人造湖只要灌入这3层水,“热量银行”就基本大功告成,只等太阳来储存热量。这样的太阳能源湖储存的热量能把下层1.5米深的咸水加热至80摄氏度,不仅可以取暖,还可以用来发电,而其中的奥秘就在这3层湖水中。
 
  普通淡水湖不管太阳怎么晒,温度也不会超过当地气温。因为淡水湖白天经过日晒后,夜晚会把白天储存的热量散发掉。湖面的水先冷却,比重加大而下沉,下面还没有冷却的水因比重小而上浮,又把热散掉,这样循环的结果,使湖水吸收的太阳热量根本不能保存下来。
 
  人造太阳能源湖就不同,表面那层0.2米厚的淡水白天晒热后,热量到了夜晚同样会散掉,但这层淡水不会下沉,因为它即使冷却,比重也没有咸水大,因此一直浮在上面成为保温层。下层的含盐咸水由于永远也浮不到表面,因此它白天吸收的热量就不会被带到湖面散失掉。咸水被太阳晒的日子越久,湖底的水温就越高。
 
  意大利一位女物理学家建造的一个人工盐水湖,将大量的太阳热能储存在湖内,使湖底的水温达105摄氏度。以色列建造的一个面积7000平方米、深2.5米的人工盐水湖,储存的太阳热能可将水加热到90摄氏度,90摄氏度的热水能令一种低沸点的物质——氯化烷变成蒸气,当氯化烷蒸气达到4个大气压时,就可推动一个汽轮发电机发电。至于用来取暖就更不在话下。
 
  硝酸盐太阳能储存罐
 
  硝酸盐太阳能储存罐是另一种形式的“热量银行”,它的出现有一段有趣的历史。美国南加利福尼亚的爱迪生公司,曾建造了一座名为“太阳能一号”的发电站,利用一种太阳跟踪镜把太阳光聚焦后,照射到一座90多米高的塔顶上,塔顶有一个阳光接收器,接收器内有水,水被聚焦的阳光加热后变为水蒸气,然后利用这些水蒸气推动涡轮发电机发电。但由于设计上有些地方没有考虑周全,发电机会时不时“闹情绪”,有时能够发电,有时干脆就“躺倒不干”。
 
  原来老天并不顺从人愿,有时阴天有时下雨,即使是晴天,也经常有云彩从发电厂上空飘过,这时塔顶接收器内的水因缺少阳光就很难变成蒸气,没有蒸气发电机就不能发电。因此“太阳能一号”发电站不能发挥其原来预想的作用。于是,爱迪生公司的老板请来美国桑迪亚国家实验室的太阳能热电技术专家研究对策。专家们研究后认为,问题出自接收器内的水,由于水储蓄太阳热量的能力太低,因此在云层遮住阳光时,接收器内保留的热量太少,无法把水加热成蒸气。经过计算,专家们决定在接收器中改用硝酸盐。因为硝酸盐有能力储蓄很多热量,起到“热量银行”的作用。这样,即使是阴雨天或有云层飘过发电厂上空,借助硝酸盐良好的储热能力,也可从中取出存储的热能用于发电。
 
  常温下硝酸盐形似珊瑚,熔点达232摄氏度,熔化后呈黄色浆状物,能保存的热量比水和油高得多。当把硝酸盐放入接收器后,聚焦的阳光将其熔化,并使其温度高达556摄氏度。这时再把已熔化的高温硝酸盐抽到一个绝热良好的储存罐中,这个储存罐就把太阳的热量储蓄起来,需要时再将多余的热量从储热罐中取出,就可用来加热水产生蒸气进行发电。
 
  当储热罐内的热量“取”完后,即其中的硝酸盐温度降至288摄氏度时,将硝酸盐转移到另一个绝热罐中,并在阳光充足的天气里接收太阳的热能,再升温至556摄氏度。硝酸盐在绝热罐中能保持所吸收的太阳热能达13小时之久。这样,在阴雨天也能用它加热,使水变成蒸气推动涡轮发电机发电。有了这个“热量银行”,太阳能发电站就不会在阴雨天“闹情绪”或“躺倒不干”了。
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