Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt warmte -energie vastgelegd?

Warmte -energie kan op verschillende manieren worden vastgelegd, afhankelijk van de bron en de gewenste toepassing. Hier zijn enkele veel voorkomende methoden:

zonne -energie:

* fotovoltaïsche (PV) cellen: Zonlicht rechtstreeks omzetten in elektriciteit.

* Thermische verzamelaars op zonne -energie: Absorbeer zonlicht en verwarm een ​​vloeistof, die kan worden gebruikt voor het verwarmen van water of het genereren van elektriciteit.

* geconcentreerd zonne -vermogen (CSP): Gebruik spiegels om zonlicht op een ontvanger te concentreren, waardoor hoge temperaturen worden gegenereerd voor de productie van elektriciteit.

Andere bronnen:

* verbranding: Brandende brandstoffen zoals hout, kolen of aardgas bevrijden warmte -energie vrij. Deze warmte kan worden vastgelegd in ketels of ovens om water of lucht te verwarmen.

* Geothermische energie: Gebruikt warmte van het binnenland van de aarde, geëxtraheerd door putten en gebruikt voor verwarming, elektriciteitsopwekking of andere doeleinden.

* Waste warmteherstel: Legt warmte vast die wordt vrijgegeven door industriële processen of energiecentrales, die kunnen worden gebruikt om inkomende vloeistoffen voor te verwarmen of elektriciteit te genereren.

Specifieke technieken:

* Warmtewisselaars: Breng warmte over tussen vloeistoffen bij verschillende temperaturen, vaak gebruikt in industriële processen en HVAC -systemen.

* Opslag van thermische energie: Slaat warmte-energie op voor later gebruik, zoals het gebruik van faseveranderingsmaterialen of het opslaan van heet water in geïsoleerde tanks.

* Thermochemische opslag: Gebruikt chemische reacties om warmte -energie op te slaan en af ​​te geven, waardoor een hoge opslagdichtheid biedt in vergelijking met andere methoden.

factoren die van invloed zijn op het vangen:

* Temperatuurverschil: Hoe groter het temperatuurverschil tussen de warmtebron en het opnamesysteem, hoe efficiënter de opname.

* oppervlakte: Een groter oppervlak dat wordt blootgesteld aan de warmtebron zorgt voor meer warmteoverdracht.

* Materiaaleigenschappen: De thermische geleidbaarheid en specifieke warmtecapaciteit van de gebruikte materialen beïnvloeden hoe efficiënt ze warmte absorberen en behouden.

* Warmteverliezen: Het opnamesysteem moet worden ontworpen om warmteverliezen voor de omgeving te minimaliseren.

Toepassingen van vastgelegde warmte:

* Ruimteverwarming en koeling

* Waterverwarming

* elektriciteitsopwekking

* industriële processen

* ontzilting

De specifieke methode voor het vastleggen van warmte -energie hangt af van de bron, de gewenste toepassing en de beschikbare technologie.