检索结果-南通市图书馆

作者：马良上海交通大学

学位级别：硕士

能源和环境问题是目前全球关注的焦点,随着人们对节能和环保的日益重视,太阳能以及工业余热/废热等低品位热能利用的新技术受到了广泛的关注。因能源利用效率较低,我国的低品位热能资源十分丰富,但是因受重视程度不够,技术能力不足等原... 详细信息

能源和环境问题是目前全球关注的焦点,随着人们对节能和环保的日益重视,太阳能以及工业余热/废热等低品位热能利用的新技术受到了广泛的关注。因能源利用效率较低,我国的低品位热能资源十分丰富,但是因受重视程度不够,技术能力不足等原因没有得到充分的利用,从而造成了极大地浪费。发展低品位热能的高效利用技术将成为解决能源问题的重要途径之一,但是低品位热能作为替代能源的发展仍旧面临着诸多阻碍,例如在实际使用中低品位热能因温度较低通常较难被直接利用,且能量供给与能量需求有时会出现时间上不匹配的矛盾。针对这些问题,本课题对基于低品位热能能量品位提升的热化学吸附变温器的储能特性进行了理论分析与实验研究,主要得到以下结论：（1）开展了基于热化学变压解吸技术的低品位热能升温及储能实验研究。针对低品位热能温度较低难以被直接利用的特点,提出一种基于变压解吸技术的热化学吸附储能循环。变压解吸技术以降低热化学吸附系统的外界驱动热源温度为目的,利用辅助反应盐的吸附作用通过降低加热解吸阶段主反应盐的解吸约束压力来实现再生热平衡温度的降低。所建立试验系统中主反应器内的主吸附反应盐采用氯化锰-膨胀石墨复合吸附储能材料,辅助反应器内的辅助吸附反应盐采用溴化钠-膨胀石墨复合吸附储能材料。实施变压解吸技术,利用氯化锰-膨胀石墨复合吸附储能材料实现了低品位热源的能量储存和能量品位提升。实验研究表明：当主反应器出口端的输出温度为134℃、141℃、147℃时,储热量分别为2707J、2484J、2158kJ,所释放的热量分别为2048kJ、1818kJ、967kJ,消耗的低温热源热量分别为6432LJ、6255kJ、6893kJ;储能效率分别为0.18、0.17、0.08,对应的火用效率分别为0.27、0.25、0.13。（2）开展了基于热化学变温吸附技术的低品位热能升温及储能实验研究。变温吸附技术以提高输出温度为目的,利用热化学吸附反应盐的吸附平衡温度和压力的单变量特性,通过提高压力达到更高的吸附平衡温度。本课题利用变温吸附技术,实现了低品位热源的能量储存和能量品位提升。实验研究表明：当输出温度为40℃、50℃、60℃时,对应的储能量为2807kJ、2420kJ、1283kJ,对应的低温热源耗热量为4509kJ、3797kJ、3835kJ,对应的释放热量为2393kJ、1937kJ、964kJ;储能效率分别为0.33、0.31、0.19,对应的火用效率分别为0.32、0.32、0.20。（3）开展了基于热化学变压解吸和变温吸附技术的低品位热能复合变温储能实验研究。提出一种基于变压解吸技术和变温吸附技术的热化学复合变温储能循环,此循环以有效提升低品位热能能量品位为目的,综合了变压解吸技术和变温吸附技术两者的优点,同时克服了两者的不足。所建立实验系统中使用两个反应器和一个储液器,主反应器中的主吸附反应盐采用氯化锰-膨胀石墨复合吸附储能材料,辅助反应器中的辅助吸附反应盐采用溴化钠-膨胀石墨复合吸附储能材料,储液器中储存液氨。首先在储能阶段采用变压解吸技术降低驱动热源温度,通过热能向化学吸附势能的转化实现低品位热能的储能,在释能阶段通过采用变温吸附技术实现低品位热能能量品位的提升,通过化学吸附势能向热能的转化实现向外界的热能提供过程,实现了低品位热源的高效利用。试验中,储能输入热量为7165kJ,低温热源加热辅助反应器消耗热量为6489kJ,低温热源加热储液器消耗热量为5304kJ,释能输出热量为5705kJ,其储能效率为0.3,火用效率为0.39。从储能密度的角度考虑,大多数热化学吸附储能吸附盐的理论储能密度在800kJ/kg以上,而一般显热储存储能密度（20℃温差）仅为20-80kJ/kg,相变储能单位质量储能量为80-220kJ/kg。可以看出,热化学吸附储能的储存密度远远高于显热和相变储存,拥有良好的发展前景。相对于传统储能技术,该技术具有能量品位提升、可调节输出温度、储能密度大等优势,在实现低品位热能能量高效储存的同时,还可实现低品位热能能量品位的有效提升。

关键词：热化学吸附能量储存能量品位提升变温器

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基于热化学再吸附变温原理的低品位热能升温储能特性

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上海交通大学学报 2013年第11期47卷 1717-1722页

作者：闫霆李卉马良王如竹李廷贤上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中国船舶重工集团公司第704研究所上海200031

基于热化学再吸附变温原理,提出并实施了一种以低品位热能升温储能为目的的热力循环,并对其循环特性及储能供能升温性能进行了理论分析.在此基础上,采用吸附储能工质对MnCl2-NaBr-NH3研究了热化学再吸附升温储能特性.结果表明:利用固-... 详细信息

基于热化学再吸附变温原理,提出并实施了一种以低品位热能升温储能为目的的热力循环,并对其循环特性及储能供能升温性能进行了理论分析.在此基础上,采用吸附储能工质对MnCl2-NaBr-NH3研究了热化学再吸附升温储能特性.结果表明:利用固-气可逆化学反应过程中热能与化学吸附势能的相互转化可实现热能的高效储存,采用热化学再吸附变温技术在实现热能储存的同时还可有效实现低品位热能的能量品位提升,从而可为低品位热能的高效储存及利用提供新的思路.当储能阶段输入温度为128°C时,根据外界不同温级热能的需求,释能阶段输出温度提升至140°C和144°C时,对应的储热效率分别为0.21和0.11,对应的效率分别为0.25和0.13,且热化学升温幅度越大,储能效率越低.

关键词：能量储存热化学再吸附能量品位提升热变温

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热化学复合吸附储热循环的理论及实验

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化工学报 2016年第S2期67卷 311-317页

作者：闫霆王如竹李廷贤上海电力学院能源与机械工程学院上海200090 上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240

对一种基于固-气可逆化学反应的热化学复合吸附储热循环的储热特性以及能量品位提升性能进行了理论分析,并以MnCl_2/SrCl_2/NH_3作为工质对进行了实验研究。理论分析表明,热化学复合吸附储热循环不仅可以降低外界驱动热源的温度并保证... 详细信息

对一种基于固-气可逆化学反应的热化学复合吸附储热循环的储热特性以及能量品位提升性能进行了理论分析,并以MnCl_2/SrCl_2/NH_3作为工质对进行了实验研究。理论分析表明,热化学复合吸附储热循环不仅可以降低外界驱动热源的温度并保证输出热能温度稳定,而且能大幅度地提升输出热能的温度品位。在MnCl_2和SrCl2都参与放热的实验工况下,获得的储热效率为93.31%。MnCl_2复合吸附剂的总储热密度按单位质量反应盐MnCl_2和单位质量的固化吸附剂计量分别为4393.36和3734.36kJ·kg^(-1);SrCl_2复合吸附剂的总储热密度按单位质量反应盐SrCl_2和单位质量的固化吸附剂计量分别为1947.28和1655.19kJ·kg^(-1)。结果表明,热化学储热是一种相当有潜力的储热方式,可为低品位热能的高效回收利用提供强有力的技术支持。

关键词：热化学复合吸附储热能量品位提升吸附再吸附解吸储热密度回收

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耦合变压解吸-变温吸附技术的热化学变温器储能特性研究

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工程热物理学报 2014年第8期35卷 1470-1474页

作者：闫霆王如竹李卉马良李廷贤上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 中国船舶重工集团公司第704研究所上海200031

本文介绍了一种基于热化学变压解吸-变温吸附原理的低品位热能变温储能新技术及系统,并针对以MnCl_(2-)NaBr-NH_3为工质对的试验系统进行了实验研究。当外界高温热源的温度为121℃,模拟的被加热的热用户为150℃,外界环境温度为15℃,蒸... 详细信息

本文介绍了一种基于热化学变压解吸-变温吸附原理的低品位热能变温储能新技术及系统,并针对以MnCl_(2-)NaBr-NH_3为工质对的试验系统进行了实验研究。当外界高温热源的温度为121℃,模拟的被加热的热用户为150℃,外界环境温度为15℃,蒸发温度为55℃时,对应的储能效率为0.302。理论分析和实验结果表明:基于变压解吸-变温吸附的热化学复合吸附储能技术能够有效提升热能品位并为外界提供所需要的热量,将其用于低品位热能的存储及品位提升是可行的,进而为低品位热能的综合利用提供了一种新的思路。

关键词：热化学吸附再吸附复合吸附储能能量品位提升

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