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據(jù)外媒近日?qǐng)?bào)道，意大利都靈理工大學(xué)的研究人員正在測(cè)試如何將相變蓄熱與屋頂光伏結(jié)合使用，以最大限度地提高建筑中的清潔能源消耗占比，打造近零能耗建筑。

光伏+儲(chǔ)熱項(xiàng)目

據(jù)了解，近零能耗建筑是一種住宅和商業(yè)建筑形式，其一次能源需求非常低，必須在很大程度依賴可再生能源來滿足。

意大利團(tuán)隊(duì)建設(shè)的這個(gè)47kW的光伏系統(tǒng)由屋頂西南方向的太陽能電池板和集成在大廳窗戶中的幾個(gè)東南方向的光伏電池板組成，該試點(diǎn)建筑還采用了其他可再生能源技術(shù)，如地?zé)釤岜?、區(qū)域供熱站和兩個(gè)小型實(shí)驗(yàn)性風(fēng)力渦輪機(jī)等。

研究員Giulia Manco介紹稱：“在這個(gè)項(xiàng)目中，我們 將相變蓄熱和光伏獨(dú)立使用，以滿足我們校園能源中心試點(diǎn)建筑的電力和熱力需求。但是，一般來說，如果有一個(gè)能夠?qū)⒐夥a(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為熱能的熱泵，就有可能將光伏與這種熱能存儲(chǔ)技術(shù)結(jié)合起來， 這種配置就能促進(jìn)光伏發(fā)電的剩余電力以熱能的形式存儲(chǔ)，從而增加可再生能源的自我消納。”

然而，熱泵目前還不包括在這個(gè)項(xiàng)目中。因此，儲(chǔ)熱技術(shù)只是增加了試點(diǎn)建筑供熱的靈活性，而光伏將增加項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)使用的可再生能源電力的份額。

石蠟相變儲(chǔ)熱

相變材料（簡(jiǎn)稱PCM）是利用相變過程中吸收或釋放的熱量來進(jìn)行熱儲(chǔ)能的物質(zhì)，在一定的溫度范圍內(nèi)可以儲(chǔ)存或釋放大量的潛熱。在建筑行業(yè)中，將建筑材料與相變材料相結(jié)合是提高建筑構(gòu)件蓄熱能力的有效途徑。

上述光伏+儲(chǔ)熱系統(tǒng)采用的是一種生物基石蠟相關(guān)的特殊相變材料，其熔點(diǎn)為74℃。

該系統(tǒng)由兩個(gè)儲(chǔ)熱箱組成，每個(gè)儲(chǔ)熱箱可以存儲(chǔ)40kWh的熱能，并且內(nèi)部管道走向不同。相變儲(chǔ)熱箱看起來像一個(gè)裝滿PCM的水箱，但體積僅為傳統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱的1/5，由幾根管道交叉而過，供熱系統(tǒng)的水在這些管道中流動(dòng)。

研究組解釋說：“為了提高水和PCM之間的熱交換率，在管道中添加了高導(dǎo)熱材料，從而促進(jìn)充放熱過程。”在充熱階段，固體PCM逐漸融化，熱量被儲(chǔ)存，熱水可以通過管道供應(yīng)；在放熱過程中，液態(tài)PCM在釋放熱量時(shí)凝固，冷水可以通過相同的管道供應(yīng)。

即將商業(yè)化

PCM的成本很大程度上取決于材料的類型，研究人員介紹稱，石蠟等有機(jī)相變材料原料易得，便于使用， 成本在2~10歐元/公斤之間。具體到材料上，成分不同會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)熱量不一樣， 但有機(jī)材料的儲(chǔ)熱量一般在200kJ/kg。

據(jù)稱，這兩個(gè)儲(chǔ)熱箱可以在不到一小時(shí)的時(shí)間里釋放出大部分能量。該研究小組目前正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，他們表示，今年春天，這項(xiàng)技術(shù)將進(jìn)一步得到應(yīng)用。

研究人員表示，這種儲(chǔ)熱技術(shù) 即將能夠轉(zhuǎn)化為商業(yè)化生產(chǎn)，目前意大利都靈已經(jīng)有一家初創(chuàng)公司正在研究這種設(shè)備。

原標(biāo)題：即將商業(yè)化！國外研發(fā)團(tuán)隊(duì)推出光伏+石蠟相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)