Зміст
Переходи між твердими, рідкими та газоподібними фазами матеріалів передбачають велику кількість енергії. Енергія, необхідна для переходу, відома як прихований тепловідвід. Нещодавно дослідники альтернативної енергетики розглядали способи використання цього прихованого теплообміну для зберігання енергії до необхідності. Наприклад, одне дослідження Міністерства енергетики (DOE) розглядає, чи може концентрована сонячна енергія використовувати розплавлену сіль для зберігання теплової енергії.
Розумний тепловіддача
Коли дві речовини з різною температурою контактують між собою, речовина з більш високою температурою передає тепло речовині з нижчою температурою в процесі, який називається "розумним теплопередачею". Наприклад, коли заходить сонце, повітря стає холоднішим і стає прохолоднішим від землі. Грунт передає частину свого тепла повітря, внаслідок чого земля стає холоднішою, а повітря стає теплішим.
Латентний тепловіддача
У той момент, коли одна з речовин готова змінити стан або фази (тверда рідина, рідка до газу тощо), тепло передається від однієї речовини без відповідного зсуву температури іншої речовини. Цей процес виділення або поглинання тепла без зміни температури відомий як "прихований тепловідвід".
Типи
Кількість тепла, яку необхідно додати рідині, щоб перетворити її на газ (тобто воду в пару), називають "прихованим теплом випаровування", тоді як кількість теплоти, яку необхідно додати до твердої речовини, щоб змінити її на рідина (лід до води) - це "прихована теплота плавлення". Кількість енергії, яку необхідно додати для зміни фази одного грама речовини, значно більша, ніж енергія, необхідна для підвищення температури одного граму тієї ж речовини на один градус Цельсія. Енергію, необхідну для підняття граму на один градус, називають "специфічним теплом" речовини. Вода має питому теплоту 1 калорій / грам ° C і теплоту плавлення 79,7 кал / грам.
Міркування
Під час прихованої передачі тепла енергія не втрачається. Наприклад, танення льоду викликає поглинання прихованого тепла. Коли вода замерзає, виділяється приховане тепло. Так само, коли вода випаровується, вона поглинає енергію, але коли вода конденсується, енергія виділяється.
Переваги
Багато альтернативних джерел енергії обмежені, оскільки вони не можуть забезпечити постійне виробництво енергії. Сонячні генератори виробляють лише тоді, коли світить сонце, а вітрогенератори, очевидно, працюють лише тоді, коли дме вітер. Це призвело до розширення досліджень недорогих та ефективних способів зберігання енергії до необхідності (наприклад, для зберігання надлишкової сонячної електроенергії, виробленої у сонячний день, яку слід використовувати протягом ночі).
Системи прихованого зберігання теплової енергії (LHTES) можуть зберігати та скидати велику кількість енергії у міру розплавлення та затвердіння речовин. Необхідні додаткові дослідження, щоб визначити, які матеріали мають правильні характеристики, які могли б дозволяти всім, починаючи від машин до заводів, ефективно використовувати прихований тепловіддачу.