【太阳能蓄热技术】
拼译：solar storage technique
太阳能蓄热技术的核心，是开发适用的蓄热材料。以往主要研究显热蓄热和潜热蓄热技术。蓄热装置一般由蓄热材料、容器、保温材料、防护外壳等组成。显热蓄热的材料，主要有水、岩石和土壤。太阳热水器的的保温水箱，是典型的利用水作蓄热介质的显热蓄热装置。中小型太阳能干燥系统，一般设有能工作数小时的短期的蓄热装置，其蓄热材料常用卵石。主动蓄热型太阳能建筑供暖系统，往往采用地下土壤来蓄热，这样热容量大，成本低，寿命长，效率高，故发展较快，是跨季度蓄存太阳能供暖的较好系统。种植温室也开始利用水或土壤蓄存中午接收的太阳能，到夜晚自动释放出来，以平衡室温。显热蓄热技术主要在20～80℃范围内使用。潜热蓄热也称相变蓄热，其单位热容量大、温度波动小，蓄热装置较小。蓄热材料有十水硫酸钠等水合物，溶化温度在11～115℃，溶解热在1629．35～301．39kJ／kg；熔盐，如K2CO2，或盐的混合物，其溶点在45°～993°，熔解热为774．41～146．51kJ／kg；石腊等有机物，其溶点为－5～66℃，熔解热为2486．48～226．04kJ／kg。因石腊具有潜热大、无毒、无腐蚀作用，无明显过冷现象等优点，故是低温蓄热的较好材料。
在土壤库蓄热技术方面。瑞典近年在哈德库拉镇兴建1座300万m3大型太阳能土壤蓄热库。美国近年也建造1座大型太阳能蓄热库。日本在东京建1座试验住宅，面积为16．8m2，蓄热土量为37．8m2，土四周及底用300mm厚泡膜塑料隔热，用16．2m2集热器向蓄热土供热，冬季，室温：12至4月采暖期平均室温为21℃。近年来，太阳池技术发展迅速。它是用一定体积等浓度盐水作太阳能的蓄热介质，其上部为等梯度盐水作非对流层——保温层，一般深1～3m，可以跨季度蓄集太阳能，利用热交换技术取出热能。目前有众多国家在研究开发太阳池技术，其中以色列的太阳池技术最为先进。国外在池体隔热、防渗、水面消浪、盐浓度测量、盐水的配制与灌装以及取热技术等皆有重大进展。美国正在开发一种胶体材料，用来作太阳池的上部保温层，在防止对流、风扰、清理池面污物等方面有重大改善，并对维护下部盐浓度、保持上部透明度，提高保温性能和池效率也有重大突破。又因其无需补水，有利减少池深、节约投资，故对未来在太阳池的发展将产生积极影响。近年来，在化学蓄热技术方面，利用氧化物加水生成氢氧化物同时放出热能，再利用太阳能除去氢氧化物中的水、即为蓄热过程。如
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热。热化学材料的粘度、密度、表面张力等物理性能已有专门的测定方法。晶格形态改变蓄热技术，是利用某些物质在受热后，仅晶格形态改变而能蓄热的特性来蓄存太阳能的技术。由于仅为晶格形态改变，无体积变化，无腐蚀、无过冷现象，无热量损耗，所以说是理想的第四代蓄热材料。如用二氨基——二甲基丙二醇作蓄热材料，其“相变”温度为78℃，潜热为263．71kJ／kg。又如日本谷田善一用二聚戊二稀与甲基晴合成的黄色晶体，吸收太阳热后，变为白色，但自身温度不变，热量可长期蓄存。用时只要用少量铝盐催化剂与其接触，热量即释放出来，其潜热为385．11kJ／kg，能量转换率达40%。具有晶格形变蓄热的无机材料有：V2O4，FeS，AgSe，KHF2，Li2So4等，其“相变”点在72～275℃，潜热为25～135kJ／kg。有机材料有：季戊四醇，三甲醇乙烷，新戊基二元醇等，其“相变”点在48～187℃，潜热为139～269kJ／kg。近年来，德国专家用聚焦的太阳光束，加热氢化镁使之分解，产生氢气。使用时将氢气输入锰床进行化学反应可产生高温达500℃，用于发电或供热。活性高的氢化镁已生产出来。其太阳能利用率可高达80%，氢化镁的热容量高达3000kJ／kg。1983年，日本松下公司在硫酸钠中加入炭酸钠、氯化钠制成三元组分，再加入丙稀酸聚合体，则蓄热材料的微小结晶在立体架桥结构中处于分散状态，易于进行均匀的水合反应，可反复使用1000次，其蓄热损失降至10%以下。日本合成化学公司用微电流控制结晶，而不使用生核物质。中国河南大学用水合物三水合醋酸钠与有机物乙酰胺低共熔混合物制成新的蓄热材料其熔点为28℃，熔化热为231kJ／kg【参考文献】：1 方荥生，等编．太阳能应用技术．北京：中国农业机械出版社，1985．200～2252 邝生鲁，等．新能源，1984，4∶15～193 法恩RP，肖特TH著．太阳池．张鹏飞等译．西安：陕西科学技术出版社，19854 赛义夫AAM编．太阳能工程．徐任学等译．北京：科学出版社，1984．315～3305 黄文雄．太阳能之应用及理论．台北：协志工业丛书出版股份有限公司，1978．271～293(连云港市科学技术协会杨积科高级工程师撰)