Съдържание
Преходите между фазите на твърда, течна и газообразна материя включват големи количества енергия. Енергията, необходима за прехода, е известна като латентно пренасяне на топлина. Напоследък изследователите на алтернативна енергия търсят начини, чрез които този скрит топлопренос може да се използва за съхраняване на енергия, докато е необходимо. Например, едно проучване на Министерството на енергетиката (DOE) обмисля дали концентрираната слънчева енергия може да използва разтопена сол за съхранение на топлинна енергия.
Разумен топлопренос
Когато две вещества с различни температури са в контакт помежду си, веществото с по-висока температура предава топлина на веществото с по-ниската температура в процес, наречен „разумен топлопренос“. Например, когато слънцето залязва, въздухът става по-студен и става по-хладен от земята. Почвата пренася част от топлината си във въздуха, причинявайки на земята по-студено, а въздухът - по-топъл.
Латентен топлопренос
В момента, в който едно от веществата е готово да промени състоянието или фазите (твърдо в течно, течно в газ и т.н.), топлината се прехвърля от едно вещество без съответно изместване на температурата в другото. Този процес на отделяне или абсорбиране на топлина без промяна на температурата е известен като "латентно пренасяне на топлина".
Видове
Количеството топлина, която трябва да се добави към течността, за да я превърне в газ (т.е. вода в пара), се нарича „латентна топлина на изпаряване“, докато количеството топлина, което трябва да се добави към твърдо вещество, за да го промени в течност (лед до вода) е „латентната топлина на синтеза“. Количеството енергия, което трябва да се добави, за да се промени фазата на един грам от веществото, е много по-голямо от енергията, необходима за повишаване на температурата на един грам от едно и също вещество с един градус по Целзий. Енергията, необходима за повишаване на грам един градус, се нарича "специфичната топлина" на веществото. Водата има специфична топлина от 1 калория / грам ° C и топлина от синтез 79,7 кал / грам.
Съображенията
По време на латентния топлопренос не се губи енергия. Например, топенето на лед води до поглъщане на латентна топлина. Когато водата замръзне, се отделя латентната топлина. По същия начин, когато водата се изпарява, тя поглъща енергия, но когато водата кондензира, енергията се освобождава.
Ползи
Много алтернативни източници на енергия са ограничени, защото не могат да осигурят постоянно производство на енергия. Слънчевите генератори произвеждат само когато грее слънцето, а вятърните турбини очевидно работят само когато вятърът духа. Това доведе до засилени изследвания на евтините и ефективни начини за съхранение на енергията, докато е необходимо (например, за съхраняване на излишната слънчева електроенергия, произведена в слънчев ден, която да се използва през нощта).
Системите за латентно съхранение на топлинна енергия (LHTES) могат да съхраняват и изхвърлят големи количества енергия, тъй като веществата се стопяват и втвърдяват. Необходими са допълнителни изследвания, за да се реши кои материали имат правилните характеристики, които биха могли да позволят на всичко, от автомобили до фабрики, ефективно да се използва латентният топлопренос.