储热材料与技术课程

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储能科学与工程开设课程

储能科学与工程开设课程

储能科学与工程开设课程引言储能科学与工程是一门涉及能量储存和释放的学科,它在当今能源领域具有重要的地位和作用。

随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展,储能技术成为解决能源领域面临的挑战的重要手段。

为了培养具备储能科学与工程知识和技能的专业人才,储能科学与工程课程应运而生。

课程目标储能科学与工程课程旨在培养学生对能量储存和释放的理论和实践的深入理解,使他们具备设计、分析和优化储能系统的能力。

具体课程目标如下:1.理解储能科学与工程的基本概念和原理;2.掌握各种储能技术的工作原理和特点;3.学习储能系统的设计、分析和优化方法;4.了解储能技术在可再生能源系统、电力系统和交通领域的应用;5.培养解决实际问题的能力和团队合作精神。

课程内容第一章:能量储存与释放基础知识1.能量储存与释放的概念和重要性;2.能量储存与释放的基本原理;3.储能系统的分类和特点。

第二章:储能技术概述1.电化学储能技术:电池、超级电容器等;2.机械储能技术:压缩空气能、重力能、弹性能等;3.热储能技术:热电储能、相变储能等;4.化学储能技术:氢能、化学反应储能等。

第三章:储能系统设计与分析1.储能系统的设计原则和方法;2.储能系统的性能评估与分析;3.储能系统的可靠性和安全性分析。

第四章:储能技术在可再生能源系统中的应用1.太阳能储能技术;2.风能储能技术;3.潮汐能储能技术;4.生物质能储能技术。

第五章:储能技术在电力系统中的应用1.储能技术在电网调度中的作用;2.储能技术在电力系统峰谷调峰中的应用;3.储能技术在微电网中的应用。

第六章:储能技术在交通领域中的应用1.电动车储能技术;2.氢燃料电池储能技术;3.气体储能技术在交通领域中的应用。

教学方法储能科学与工程课程采用多种教学方法,包括课堂讲授、案例分析、实验教学和实践项目等。

通过结合理论与实践,培养学生的综合能力和解决实际问题的能力。

考核方式储能科学与工程课程的考核方式包括平时成绩和期末考试。

储热材料及其应用

储热材料及其应用

储热材料及其应用文章介绍了储热的主要分类及其原理,对存储材料分类,说明各类材料的特点。

介绍了储热材料在工程中的应用和发展。

标签:存储材料;蓄能;蓄冷/热引言能源和环境问题的日益严重迫使人们不断开发清洁能源能源。

风能、太阳能、地热能、生物能、海洋能等不断被人们开发研究。

储热介质是一种能够储存能量并提高能源利用率起到环境保护作用的物质。

储热介质为储热技术的核心,人们对其研究也在不断深入。

储热技术已在太阳能利用、电力调峰、工业废热和余热的回收利用中广泛应用。

1 储热方法及储热材料1.1 显热存储显热存储是指储热材料随着温度的升高或降低而吸热或放热的现象。

显热存储介质普遍存在易得、化学性质稳定,但温度波动大。

根据显热存储介质的形态可分为液体显热存储介质和固体显热存储介质。

液体显热存储介质有乙醇、丙醇、丁醇异、丁醇辛烷和水。

当储热温度较高时高压容器的费用很高,水则不适合做为存储介质。

固体显热存储介质主要有岩石土壤金属类以及无机氧化物类。

固体显热存储介质不和其他物质发生反应、不易腐蚀、便宜易得。

固体显热存储主要有岩石床储热器和地下土壤储热器。

1.2 潜热存储潜热存储是指物质由固到液、液到气或由固到气时吸收相变热,逆反应时释放相变热。

按化学组成分为有机物类和无机物类。

无机物类储热密度大、腐蚀性小、成本低,是目前固-液存储主要的研究方向。

广泛用于废热、余热回收和太阳能相变储能。

无机物类分为水和盐类和熔盐类。

水和盐类主要应用于中低温相变存储,其融化热大、热导率高、体积变化小。

但因其易出现过冷和分层现象要加入防过冷剂和防相变分离剂。

常用的无机水和盐相变材料主要有硫酸钠水合盐、三水醋酸钠等。

常见的熔盐是硝酸盐、碳酸盐、氯化物和氟化物。

其缺点是热导率低和腐蚀严重。

有机相变材料在固态时易成型、腐蚀性小、化学性质稳定、便宜易得、不易出现过冷和分层。

有机相变材料主要分为石蜡、酯酸类、多元醇类。

石蜡的分子式为CnH2n+2,它由直链烷烃混合而成。

储能材料技术专业介绍

储能材料技术专业介绍

储能材料技术专业介绍随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展,储能技术成为解决能源供应和使用问题的重要手段。

而储能材料作为储能技术的核心组成部分,扮演着至关重要的角色。

储能材料技术专业的学习和研究,旨在探索和开发新型高效的储能材料,提高能源储存和释放的效率,推动能源领域的可持续发展。

储能材料技术专业的学习内容主要包括储能材料的种类、性能和应用等方面的知识。

储能材料的种类较为广泛,包括但不限于电化学储能材料、超级电容器材料、锂离子电池材料、燃料电池材料等。

这些材料具有不同的化学组成和结构特点,因此在能量储存和释放过程中表现出不同的性能和特性。

学生需要深入理解这些材料的基本原理和性能特点,以便在实际应用中选择合适的储能材料。

在学习储能材料技术专业的过程中,学生将接触到各种实验室技术和分析方法。

他们将学习如何合成、制备和表征储能材料,并通过实验测试和数据分析评估其性能。

这些实验和研究工作将帮助学生深入了解储能材料的特性,为进一步的研究和应用奠定基础。

储能材料技术专业的学习不仅涉及实验技术和理论知识,还需要关注工程应用和市场需求。

学生需要了解不同储能技术的应用场景,掌握储能系统设计和优化的方法。

他们还需要关注能源市场的发展趋势和政策导向,以便为实际应用提供合适的解决方案。

储能材料技术专业的学习和研究具有重要的应用前景和社会意义。

随着可再生能源的快速发展,储能技术将成为能源系统的重要组成部分,提供能源调峰和备用能力,稳定能源供应。

同时,储能技术还可以解决能源储存和传输的问题,推动电动汽车和可再生能源的大规模应用。

因此,储能材料技术专业的学习和研究对于推动能源领域的可持续发展具有重要的意义。

储能材料技术专业是一个充满挑战和机遇的学科领域。

学生通过学习和研究储能材料,可以为能源领域的发展做出重要贡献。

希望更多的年轻人能够选择储能材料技术专业,为实现可持续能源的目标而努力。

第9章 建筑储能技术

第9章 建筑储能技术
显热储热特点显热储能的优点是储能材料来源广泛,成本低廉且使用寿命长,系统集成相对简单且投资较低。显热储热最大缺点是储能密度低、设备体积较大,并且在释放热能时其温度发生持续变化,不能维持在一定温度下释放所储存的热能。
9.1.2相变储热
相变储热原理物质存在的相态有三种,即固态、液态和气态,不同相态进行转化时伴随着能量的吸收和释放。相变储热是利用储热材料在相变过程中吸收和释放热量的特性来实现储热,因此又称为潜热储存,其中利用相变潜热进行储热的介质称为相变储热材料。
正二十烷
C20H42
36.6
246.6
癸酸
C10H20O2
30.1
158.0
月桂酸
C12H24O2
41.3
179.0
十四烷酸
C14H28O2
52.1
190.0
软脂酸
C16H32O2
54.1
183.0
硬脂酸
C18H36O2
64.5
196.0
新戊二醇
NPG
43.0
130.0
50%季戊四醇+50%
50%PE+50%TMP
48.2
125.4
三羟甲基丙醇
应用于建筑围护结构储能的相变材料除了满足基本的筛选原则外,还需要重点考虑人的热舒适要求,只有相变温度接近人体的舒适温度的相变材料才适用,即相变温度正好是室内设计温度和供暖、空调系统要求控制的温度。在实际应用中,常用的建筑材料及其物性见下表。
正极
负极
总反应
9.2.1电化学储能
蓄电池蓄电池种类和规格繁多,但都是由以下四个组成部分:正负电极、电解液、隔膜和外壳。电极是蓄电池的核心部件,它由活性物质和导电骨组成,活性物质是指通过化学反应能产生电能的电极材料,目前广泛使用正极活性物质主要是金属氧化物,如二氧化铅、二氧化锰、氧化镍等,而负极活性物质主要是一些较活泼的金属,如锌、铅、镉、锂、钠等;电解液的作用是保证正负极间离子导电作用,有的电解液参与成流反应,一般选用导电能力强的酸、碱、盐的水溶液,还有有机溶剂电解质、熔融盐电解质、固体电解质等;隔膜是置于电池电极之间的隔板,作用是防止电池正极与负极接触而导致短路,同时使正、负极形成分隔的空间;外壳是蓄电池的容器,同时兼有保护电池的作用,应具有良好的机械强度、耐震动和耐冲击特性。

储能原理与技术课程教学探索

储能原理与技术课程教学探索

山 东 化 工 收稿日期:2021-01-04基金项目:教育部高等教育司2019年第二批产学合作协同育人项目(项目编号:201902019008);贵州理工学院储能原理与技术一流课程作者简介:刘云花(1983—),女,研究方向为新能源材料及储能器件;通信作者:马先果,女,教授。

储能原理与技术课程教学探索刘云花1,邹树良2,马先果1(1.贵州理工学院化学工程学院,贵州贵阳 550003;2.贵州理工学院制药工程学院,贵州贵阳 550003)摘要:储能原理与技术是一门多学科交叉的专业课程,以储能为对象,具有较强的前沿性和工程应用性。

本文从教学内容、教学方法、理论与实践相结合以及考核方式对该门课程进行了初步的探索,期望体现以学生为本,培养具有创新思维和创新能力的应用型人才,满足新能源市场的需求。

关键词:储能原理与技术;教学探索;应用型人才中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2021)06-0214-03AnExplorationontheTeachingofPrinciplesandTechnologyforEnergyStorageLiuYunhua1,ZouShuliang2,MaXianguo1(1.SchoolofChemicalEngineering,GuizhouInstituteofTechnology,Guiyang 550003,China;2.SchoolofPharmaceuticalEngineering,GuizhouInstituteofTechnology,Guiyang 550003,China)Abstract:Theprinciplesandtechnologyofenergystorageisamulti-disciplinaryprofessionalcourse,whichisaimedatenergystorageandofstrongcutting-edgeandengineeringapplication.Herein,wemakeapreliminaryexplorationofthecoursefromtheteachingcontent,teachingmethods,combinationoftheoryandpractice,andassessmentmethods.Itisexpectedtoreflectstudent-oriented,cultivateappliedtalentswithinnovativethinkingandcapabilities,meetingtheneedsofthenewenergymarket.Keywords:principlesandtechnologyforenergystorage;teachingexploration,appliedtalents 随着全球经济的飞速发展,人类对能源的需求不断增长。

16_相变储能材料课件

16_相变储能材料课件

建筑材料
太阳能热 水系统
相变节能材 料的应用
空调蓄冷
电子行业
现代农业 (温室)
筑节能用相变储能材料要符合的要求 :
具体较高的储热能力和热传导性能 相变温度要适合应用的环境要求,一般要求接近人体的舒适
温度 发生吸放热温度变化时相变材料的体积变化小 相变可逆性好,保证使用寿命长 材料价廉易得 材料无毒、无腐蚀性
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Logo
Thank you ~
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封装法的制备工艺
微胶囊封装技术
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子 的技术。得到的微小粒子称微胶囊,一般粒子大小在2-1000um范围内。 微胶囊粒子的形态多种多样。
囊心( PCM)
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Logo
相变储能建筑材料
相变材料 + 建筑材料
如何结合?
直接结合法 (相变材料直接与建材基体混合 ) 浸泡法
3 将PCM吸入分割好的特殊基质材料中,形成柔软、可以自由流动的 干粉末,再与建筑材料混合。
8
微胶囊相变材料 制备工艺
复凝聚法、单凝聚法、 溶剂一非溶剂法
物理化学 法
界面聚合法、原位 聚合法
化g学grr法
机械加工 法
喷雾法、空气悬浮 法、真空镀膜法、 静电结合法
9
Logo
PCM在建筑节能中的应用
相变储能建筑材料
1
前言
相变材料(PCM)
相变材料(Phase Change Materials,简称PCM)是指在一 定温度范围内,物理状态或分子结构发生转变的一类材料。 它们在物理状态或分子结构发生转变过程中,可以吸收环境 的热量,并在需要时向环境释放出热量,从而达到控制周围 环境温度的目的。

华北电力大学杜小泽:中高温储热技术性能调控和材料开发

华北电力大学杜小泽:中高温储热技术性能调控和材料开发现在为了增加供热机组的调峰能力,基本上常规采用的办法就是用储热,尤其是给供热机组增加储热装置,通过储热来实现热电联供。

目前国内外所有做储热的团队实际都在围绕这方面做工作,通过提高这些系统的导热系数,来降低系统的成本。

实际都涉及到强化储热,无论对相便储热过程也好、单向储热过程也好,如何通过相变传热的方式来提升储热系统蓄热过程和放热过程的传热能力,这是大家关注的主要方向。

——华北电力大学科学技术研究院院长中国可再生能源学会储能专委会主任杜小泽8月8日,由华北电力大学、中国可再生能源学会主办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”分论坛在北京召开,北极星储能网将对论坛进行全程直播。

在8日“储冷储热”分论坛上,华北电力大学科学技术研究院院长、中国可再生能源学会储能专委会主任杜小泽作“中高温储热技术——性能调控和材料开发”报告。

华北电力大学科学技术研究院院长中国可再生能源学会储能专委会主任杜小泽以下为发言实录:华北电力大学科学技术研究院院长、中国可再生能源学会储能专委会主任杜小泽:各位专家,上午好!我讲的背景跟刚刚吴老师讲的背景差不多,我们在储热方面做的工作,熔盐方面的工作跟吴老师做的工作是差不多的,我们围绕着储热材料改性,储热系统强化方面的工作。

我整个报告分这样几个部分,和前面几位专家的观点差不多,前面不再占用大家的时间了。

简单介绍一下我们这个工作的背景情况,当然储热本身是用于一些波动能源或者一些不稳定能源的调峰最主要的一种措施,比如说我们现在所做的工作,特别是热电联产的基础、供热基础的调峰上,常规的热电联产一旦供热,发电的负荷取决于供热的负荷,一个电网里如果有大量的供热机组运行,电网的调峰能力会变得非常薄弱,同时这个电网如果有大量的可再生能源的话,比如有风能、太阳能的话,这些波动的可再生能源又没有调峰电源就很难上网,这是大家经常谈到的,尤其在北方冬季供热期,弃风弃光会更加严重,主要来自于供热机组的调峰能力。

储能材料 教材

储能材料教材储能材料是指能够将能量以可控方式存储,并在需要时释放的材料。

随着能源需求的不断增长和可再生能源的大规模应用,储能材料的研究日益受到关注。

本教材将系统介绍各种储能材料的基本原理、特性及应用,帮助读者全面了解和掌握储能材料领域的知识。

二、储能材料分类储能材料根据其储能方式和特性可以分为化学储能材料、物理储能材料和电化学储能材料三大类。

1. 化学储能材料化学储能材料是指通过化学反应来储存和释放能量的物质。

其代表性材料包括燃料、炸药和储能电池等。

燃料是指能够与氧气发生剧烈氧化反应并释放大量热能的物质,广泛应用于各种动力系统中。

炸药则是一种能够迅速放出大量热能、气体和杂质的物质,被广泛用于民用和军事领域。

储能电池是指能够通过氧化还原反应将电能转化为化学能或将化学能转化为电能的装置,具有高能量密度和长周期寿命的特点。

2. 物理储能材料物理储能材料是指通过物理手段来储存和释放能量的材料。

其代表性材料有超级电容器和压缩气体储能系统等。

超级电容器是一种能够以电场储存和释放能量的电子元器件,具有快速充放电速度和长循环寿命的特点,适用于储能系统中对快速响应和长寿命的需求。

压缩气体储能系统则利用气体的压缩和膨胀实现能量的存储和释放,被广泛应用于能源调峰和备用电源等领域。

3. 电化学储能材料电化学储能材料是指通过电化学反应实现能量的储存和释放的材料。

最常见的电化学储能材料是锂离子电池和超级电容器。

锂离子电池以锂离子在正负极之间的迁移储存和释放电能,广泛应用于电动汽车、移动通信和可穿戴设备等领域。

超级电容器则以电荷的吸附和解吸实现能量的储存和释放,具有高功率密度和快速充放电特性,被广泛用于电力系统的频率调节和能量回收等方面。

三、储能材料应用储能材料在各个领域都有广泛的应用。

1. 电动汽车领域电动汽车是储能材料应用的重要领域之一。

储能电池以其高能量密度和长循环寿命的特性,成为电动汽车的核心能源储存装置。

随着技术的不断发展,电动汽车的续航里程和充电速度不断提高,对储能材料的性能和安全性提出了更高的要求。

储能设计课程

储能设计课程储能设计课程:展望未来能源存储的创新之路引言:如今,能源存储技术已成为解决能源供需不平衡的重要途径。

为了推动清洁能源的发展和应对全球能源安全挑战,科学家们正在不断探索储能技术的创新与突破。

这也促使着储能设计课程的开展,旨在培养未来能源领域的人才,引领储能技术的发展。

第一章储能技术简介1.1 储能技术的重要性在能源转型的背景下,储能技术的应用将能够弥补可再生能源的间歇性和波动性,实现能源的平稳供应,并提高能源利用效率。

1.2 储能技术的分类储能技术主要分为电化学储能、机械储能、热储能和化学储能等几个方向。

每个方向都有其独特的工作原理和应用场景。

第二章电化学储能设计2.1 锂离子电池介绍锂离子电池的构成、工作原理以及在电动汽车、储能系统等方面的应用,并探讨其在容量、循环寿命和安全性方面的改进空间。

2.2 燃料电池介绍燃料电池的基本原理、不同类型的燃料电池以及其在交通运输、家庭供暖等领域的应用前景。

第三章机械储能设计3.1 抽水蓄能介绍抽水蓄能的原理、构成和工作方式,并探讨其在电力系统调峰、备用电源等方面的应用。

3.2 飞轮储能介绍飞轮储能的原理、构造和工作方式,并探讨其在高速列车、电网稳定等方面的应用前景。

第四章热储能设计4.1 相变储能介绍相变储能的基本原理、材料选择以及在太阳能利用、冷热储能等方面的应用。

4.2 热泵储能介绍热泵储能的工作原理、系统构成以及在冷暖通风、太阳能热利用等方面的应用前景。

第五章化学储能设计5.1 氢能储存介绍氢能储存的技术路线、储存方式以及在交通运输、能源转换等领域的应用前景。

5.2 碳捕集与储存介绍碳捕集与储存技术的原理、应用场景以及对缓解气候变化的作用。

结语:储能设计课程的开展将促进能源存储技术的创新与发展,为未来能源供应提供可靠的支撑。

随着技术的不断突破和人才的培养,储能技术将为实现可持续发展和能源安全做出重要贡献。

让我们携手迈向储能技术的未来,共同构建绿色、清洁的能源世界。

储能技术课程概述教案设计

储能技术课程概述教案设计教案标题:储能技术课程概述教案设计教案概述:储能技术是在现代能源系统中至关重要的一环。

本课程旨在向学生介绍储能技术的基本概念、原理和应用,并培养学生分析和解决相关问题的能力。

通过本课程的学习,学生将了解各种储能技术的优缺点,以及其在可再生能源开发、电力系统稳定性等方面的应用。

年级:高中学科:物理/工程类课时:4课时教学目标:1. 了解不同类型的储能技术,如电池、超级电容器、压缩空气储能等。

2. 掌握储能技术的基本原理和工作原理。

3. 分析和比较不同储能技术的特点和优缺点。

4. 理解储能技术在可再生能源开发和电力系统稳定性方面的应用。

5. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。

教学重点:1. 不同类型的储能技术及其工作原理。

2. 储能技术在可再生能源开发和电力系统中的应用。

教学准备:1. 教师准备:熟悉储能技术的基本概念、原理和应用。

2. 学生准备:事先了解可再生能源和电力系统的基本知识。

教学过程:课时一:储能技术概述1. 引入课程主题,介绍储能技术在现代社会中的重要性,并与可再生能源和电力系统的发展进行关联。

2. 介绍不同类型的储能技术,如电池、超级电容器、压缩空气储能等,包括其基本原理和工作原理。

课时二:储能技术的应用1. 进一步探讨不同储能技术在可再生能源开发中的应用,如太阳能电池板和风力发电设备的储能系统。

2. 分析储能技术在电力系统中的应用,包括平衡能源供需、应对电网突发负荷波动等方面的作用。

课时三:储能技术比较与评估1. 分组讨论,比较不同类型的储能技术的特点和优缺点。

2. 学生展示比较结果,并进行集体讨论,筛选出适合不同应用场景的储能技术。

课时四:储能技术实践案例分析1. 学生选择一个储能技术实践案例进行研究,探讨其原理、应用和效果。

2. 学生汇报案例研究结果,并进行互动讨论。

教学方法:1. 情境导入法:通过引入实际应用场景,提高学生的学习兴趣。

2. 小组讨论与合作学习:培养学生的合作意识和团队合作能力。

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储热材料与技术课程
储热材料与技术课程是一门涉及储存和利用热能的课程。该课
程的目标是培养学生在储能材料的选择、储热系统的设计和优
化,以及热能转换和利用方面的技能。

该课程通常涵盖以下内容:
1. 热能概念和基本原理:介绍热能的定义、储存和转换的基本
原理,为后续的学习提供基础知识。
2. 储热材料:研究不同材料的储热性能,包括相变材料、化学
反应材料等,以及它们的应用领域。
3. 储热系统设计与优化:学习如何设计和优化储热系统,包括
储能设备的选择、传热机制的分析和热能损失的降低等。
4. 热能转换与利用:探讨热能转换和利用的各种技术,如蓄热
发电、供暖、空调等,以及它们的效率和可持续性。
5. 实践项目:开展实践项目,通过实验和模拟分析来应用所学
的知识,解决实际问题。

储热材料与技术课程的学习对象主要是工程背景的学生,包括
能源工程、化学工程、材料科学与工程等专业的本科生和研究
生。此外,对于环境科学、可持续能源等领域的学生也具有重
要的意义。

该课程的学习对于解决能源储存和利用中的关键问题具有重要
意义,对于提高能源利用效率、推动能源转型和降低环境污染
具有积极意义。同时,还为学生提供了在能源和环境领域就业
的机会和竞争力。

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