İçerik
Malzemelerin katı, sıvı ve gaz fazları arasındaki geçişler büyük miktarda enerji gerektirir. Geçiş için gereken enerji gizli ısı transferi olarak bilinir. Son zamanlarda, alternatif enerji araştırmacıları, bu gizli ısı transferinin ihtiyaç duyulana kadar enerjiyi depolamak için kullanılabilecek yöntemlere bakıyorlar. Örneğin, bir Enerji Bakanlığı (DOE) çalışması, yoğunlaştırılmış güneş enerjisinin termal enerji depolaması için erimiş tuzdan yararlanıp faydalanmayacağını düşünmektedir.
Hassas Isı Transferi
Farklı sıcaklıklara sahip iki madde birbiriyle temas ettiğinde, daha yüksek sıcaklığa sahip olan madde, "hassas ısı transferi" olarak adlandırılan bir işlemle, daha düşük sıcaklığa sahip olan maddeyi ısıya aktarır. Örneğin, güneş battığında hava soğur ve yerden daha serin olur. Zemin, ısısının bir kısmını havaya transfer eder, zeminin soğumasına ve havanın ısınmasına neden olur.
Gizli Isı Transferi
Maddelerden birinin durumu veya fazları değiştirmeye hazır olduğu noktada (katıdan sıvıya, sıvıdan gaza, vb.), Isı diğer maddede karşılık gelen bir sıcaklık kayması olmadan bir maddeden aktarılır. Sıcaklığı değiştirmeden ısıyı verme veya soğurma işlemi "gizli ısı transferi" olarak bilinir.
Türleri
Bir gaza dönüştürmek için bir sıvıya eklenmesi gereken ısı miktarı (yani, buhardaki su) "buharlaşma gizli ısısı" olarak adlandırılırken, onu değiştirmek için bir katıya eklenmesi gereken ısı miktarı bir sıvı (buzdan suya) "gizli füzyon ısısı" dır. Bir maddenin bir gramının fazını değiştirmek için ilave edilmesi gereken enerji miktarı, aynı maddenin bir gramının sıcaklığını bir derece Santigrat derecesini yükseltmek için gereken enerjiden çok daha fazladır. Bir gram gram yükseltmek için gereken enerjiye, maddenin "özgül ısısı" denir. Su, 1 kalori / gram ° C spesifik bir ısıya ve 79.7 cal / gram füzyon ısısına sahiptir.
hususlar
Gizli ısı transferi sırasında enerji kaybı olmaz. Örneğin, buz eritme gizli ısının emilmesine neden olur. Su donduğunda, gizli ısı serbest bırakılır. Benzer şekilde, su buharlaştığında enerjiyi emer, ancak su yoğunlaştığında, enerji açığa çıkar.
Yararları
Pek çok alternatif enerji kaynağı sınırlıdır çünkü sürekli enerji üretimi sağlayamazlar. Güneş jeneratörleri, yalnızca güneş parladığında üretirler ve rüzgar türbinleri de yalnızca rüzgar esiyorsa çalışır. Bu, ihtiyaç duyulana kadar enerjiyi depolamak için düşük maliyetli ve etkili yöntemler araştırılmasıyla sonuçlanmıştır (örneğin, gece boyunca kullanılmak üzere güneşli bir günde üretilen fazla güneş enerjisini depolamak için).
Gizli ısı termal enerji depolama (LHTES) sistemleri, maddeler eriyerek katılaşırken büyük miktarlarda enerji depolayabilir ve boşaltabilir. Hangi malzemelerin otomobillerden fabrikalara her şeyin gizli ısı transferini etkin bir şekilde kullanmasına izin verebilecek doğru özelliklere sahip olduğuna karar vermek için ek araştırmalara ihtiyaç vardır.