Tartalom
A szilárd, folyékony és gáznemű anyagok közötti átmenetek nagy mennyiségű energiát igényelnek. Az átmenethez szükséges energiát látens hőátadásnak nevezzük. Az utóbbi időben az alternatív energiával foglalkozó kutatók arra törekedtek, hogy ez a látens hőátadás felhasználható legyen az energia tárolására, amíg szükséges. Például egy Energiaügyi Minisztérium (DOE) tanulmánya megvizsgálja, vajon a koncentrált napenergia felhasználhatja-e az olvadt sót a hőenergia tárolására.
Ésszerű hőátadás
Amikor két, különböző hőmérsékletű anyag kerül érintkezésbe egymással, a magasabb hőmérsékleten lévő anyag hőt továbbít az alacsonyabb hőmérsékleten lévő anyaghoz egy "ésszerű hőátadás" -nak nevezett eljárás során. Például, amikor a nap lenyugszik, a levegő hidegebbé válik, és hidegebb lesz, mint a talaj. A talaj hője egy részét a levegőbe továbbítja, ami miatt a talaj hidegebbé válik, a levegő pedig melegebbé válik.
Látens hőátadás
Ahol az egyik anyag kész állapotot vagy fázist megváltoztatni (szilárd anyag folyékony, folyadék gáz stb.), A hő átadódik az egyik anyagból anélkül, hogy a másik anyagban megfelelő hőmérsékleti eltolódás lenne. Ezt a hőkibocsátási vagy -elnyelési folyamatot a hőmérséklet megváltoztatása nélkül "látens hőátadásnak" nevezzük.
típusai
A hőmennyiséget, amelyet hozzá kell adni egy folyadékhoz ahhoz, hogy gázzá (azaz vízzé gőzzé váljon), "látens párolgási hőnek" nevezzük, míg azt a hőmennyiséget, amelyet a szilárd anyaghoz hozzá kell adni, hogy egy folyadék (jég / víz) a "rejtett lángolvadási hő". Az egy gramm anyag fázisának megváltoztatásához hozzáadandó energiamennyiség sokkal nagyobb, mint ahhoz az energiamennyiséghez, amely ahhoz szükséges, hogy ugyanazon anyag grammjának hőmérséklete egy Celsius fokos legyen. Az egy gramm fok fokozásához szükséges energiát az anyag „fajlagos hőjének” nevezzük. A víz fajsúlya 1 kalória / gramm ° C, az olvadási hő pedig 79,7 kal / gramm.
szempontok
Az energia nem veszik el a látens hőátadás során. Például a jég olvadása miatt a látens hő elnyelődik. Amikor a víz lefagy, a látens hő felszabadul. Hasonlóképpen, ha a víz elpárolog, akkor felszívja az energiát, de amikor a víz kondenzálódik, az energia felszabadul.
Előnyök
Számos alternatív energiaforrás korlátozott, mert nem képesek állandó energiatermelést biztosítani. A napgenerátorok csak akkor készülnek, amikor süt a nap, és a szélturbinák nyilvánvalóan csak akkor működnek, amikor a szél fúj. Ez fokozott kutatást eredményezett az energia olcsó és hatékony módjairól az energia tárolásáig, amíg szükség van rá (például egy napsütéses napon előállított felesleges napenergia tárolására, éjszakai felhasználásra).
A látens hőenergiát tároló (LHTES) rendszerek nagy mennyiségű energiát tárolhatnak és üríthetnek, mivel az anyagok megolvadnak és megszilárdulnak. További kutatásokra van szükség annak eldöntéséhez, hogy mely anyagok rendelkezzenek a megfelelő tulajdonságokkal, amelyek lehetővé teszik az autóktól a gyárakig mindent, hogy hatékonyan kihasználhassák a látens hőátadást.