![https://www.pinterest.ru/search/pins/?q=Allanblackia&rs=typed&term_meta[]=Allanblackia%7Ctyped](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/1583807/pub_5db1a52fd4f07a00adee8f4d_5db1acb72fda8600b190dc95/scale_1200)
Многие энергопроизводящие или потребляющие системы имеют прерывистые выходы. Пики и долины таких энергетических систем могут быть значительно уменьшены или сглажены путем их соединения с системами аккумулирования энергии.
Системы длительного или кратковременного хранения энергии могут быть сгруппированы в три группы:
- механическую,
- электрическую
- тепловую.
Выделяются три типа тепла:
- чувствительное тепло
- скрытое тепло
- термохимическое аккумулирование тепла
Ощутимое тепло (ОТ) включает в себя передачу тепла в накопительную среду, сопровождаемую повышением температуры среды, т.е. датчик может обнаружить повышение температуры. Отношение накопленного тепла к росту температуры называется теплоемкостью накопителя. Примерами чувствительных теплоаккумулирующих материалов являются камни, кирпич и жидкости (вода). Госгидромет использует тепловую мощность накопителя, что сопровождается заметным изменением его объема. Кроме того, плотность аккумулирования энергии ниже. Напротив, скрытое накопление тепла (ЛВС) происходит без изменения температуры среды хранения и требует материалов, которые демонстрируют фазовые изменения (т.е. твердое в твердое; твердое в жидкое; жидкое в твердое; жидкое в твердое; жидкое в газ) при нагревании или охлаждении, что делает их отличными кандидатами. Активность фазовых изменений (ПК), таких как плавление, обычно сопровождается небольшими изменениями объема (менее 10%) и высокой плотностью аккумулирования тепловой энергии. При термическом химическом хранении энергия поглощается или высвобождается при разрыве и образовании молекулярных связей в полностью обратимой химической реакции.
В исследовании была проведена оценка трех новых возобновляемых и устойчивых материалов в качестве материалов для фазовых изменений (ПФМ), предназначенных для использования в ЛХС. При нагревании ПХМ они поглощают тепло (эндотермическое, энтальпийное; тепло плавления) и переходят из твердого состояния в жидкое (т.е. они претерпевают изменение фазы). Тем не менее, их температура остается постоянной. Обратной стороной этого процесса является выделение поглощенного скрытого тепла при постоянной температуре и изменение фазы (например, жидкость в твердое тело). Это свойство PCM позволяет использовать их в системах аккумулирования тепловой энергии, таких как солнечная энергия (солнечное водяное отопление), где солнечная энергия может собираться в течение дня и использоваться ночью, когда солнце перестает быть доступным.
Потенциальные области применения ПКМ включают ЛХС-системы для солнечной энергетики, солнечного нагрева воды, теплового контроля космических аппаратов и управления температурой для портативного электронного оборудования. В системах горячего водоснабжения жилых домов с использованием солнечной энергии существует несоответствие между пиковым спросом на отопление (вечернее и раннее утро) и наличием солнечной радиации (в течение дня). В этой ситуации накопление тепловой энергии может быть использовано для заполнения зазора между источником энергии (солнцем) и системой. В рамках данного исследования была проведена оценка трех новых возобновляемых и устойчивых материалов в качестве материалов для фазовых изменений (ПФМ), предназначенных для использования в ЛХС.
В скрытых накопительных системах PCM не передает и не поглощает тепло от среды как таковой. Для выполнения этой функции необходим теплообменник. Однако в данном исследовании этот аспект не рассматривался. Поскольку это была предварительная оценка новых материалов в качестве потенциальных ПХМ, основное внимание было уделено физическим/тепловым и химическим свойствам этих материалов. Энергия, связанная с фазовым переходом каждого материала, определялась с помощью Дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Термическая стабильность и надежность этих материалов была определена с помощью термогравиметрического анализа и ДСК. Для переработки процесса фазового перехода на тысячу (1000) циклов был использован термический рециклинговый аппарат.
Физические и тепловые свойства ПХМ диктуют их использование в аккумулировании тепловой энергии и включают в себя:
- температура плавления в желаемом рабочем диапазоне
- высокая скрытая теплота плавления на единицу объема
- высокая удельная теплопроводность (высокая теплопроводность как в
твердом, так и жидком состоянии) - небольшие изменения объема при переходе фазы
- конгруэнтное плавление ПХМ при постоянной емкости хранения
материала для каждого цикла замораживания/плавления, - химическая стабильность, высокая ядерность во избежание
переохлаждения жидкой фазы - не разлагается после нескольких циклов плавления/замораживания
неагрессивный, нетоксичный, - негорючий, легкодоступный
- недорогой
Выделяются три основных типа ПКР:
- органические смеси
- неорганические смеси
- эвтектические смеси
Органические ПХМ включают в себя насыщенные углеводороды (парафины), спирты, гликоли, жирные кислоты и их эфиры. Неорганические PCM - это гидраты соли (например, гидратированный хлорид кальция, CaCl2.6H2O; гидратированный сульфат натрия, Na2SO4.10H2O) [3]. Эвтектические смеси - это не чистые соединения, а смеси двух или более веществ, температура плавления которых ниже, чем у любых других смесей тех же веществ. К ним относятся смесь нафталина и бензойной кислоты; смесь хлорида алюминия (AlCl3) и хлорида натрия (NaCl). Органические непарафиновые органические ПХМ, которые были оценены до сих пор, получены из ископаемых источников. Негативное воздействие таких материалов на окружающую среду делает крайне важным поиск устойчивых и более экологически чистых альтернативных материалов, таких как PCM. Следовательно, в рамках данного исследования в качестве потенциального ПЦМ были оценены три древесных масла. Это масла древесных пород, Allanblackia, масло ши и ядра пальм.
Allanblackia - масличное плодовое масличное семенное дерево, растущее в тропических лесах субрегиона Западной и Восточной Африки. В Фернандо обнаружено девять видов Allanblackia с неизвестным видом.
Масло алланбландии содержит три основных триглицерида: стеари C-O leic-stearic (70%), стеари C-O lei C-O leic (23%) и olei C-O lei C-O lei Leic (4%). Масло ши производится из орехов масличного дерева ши (Vitellaria Paradoxa), которое растет в основном в лесах Саванны в регионе Западной и Центральной Африки. Содержание жира в масле ши составляет 41-54%.
Ядро пальмового масла получают из фруктового ореха пальмового масла (Elaeis guineensis). Масличная пальма возникла в тропических тропических лесах Западной Африки, и ее плоды состоят из внешнего экзокарпа (наружная оболочка) и внутреннего мезокарпа (мякоть, содержащая пальмовое масло). В центре плода находится эндокарп (ядро ладони, содержащее ядро ладони). Ядро пальмового ореха является побочным продуктом экстракции пальмового масла. Орех расщепляется для получения ядра, из которого получают пальмовое масло. Ядро пальмового масла насыщено и полутвердое до твердого при комнатной температуре. Ядро пальмового масла кристаллизуется в бета-форме при температуре 0-25 C.
Это первое из проведенных исследований по оценке содержания масел/жиров, полученных из фруктовых масел тропических лесов/лесных лесов Саванны, для использования в качестве потенциального ПЦМ в системе ЛСЗ. В этой работе представлены только результаты анализа масел/жиров алланбланков, масла ши и пальмового масла. В последующих публикациях будет представлена информация о жирных кислотах, полученных с помощью масла, и их производных, полученных из сложных эфиров. Эта работа иллюстрирует альтернативное потенциальное устойчивое и возобновляемое использование деревьев тропических лесов и саванных лесов в Африке вместо нынешней практики превращения деревьев в бревна для использования в производстве древесины и сопутствующих товаров.