เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไทเทเนียมที่กําหนดเองสําหรับการเก็บพลังงานเคมี

ผู้ผลิต เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไทเทเนียมที่กําหนดเองในการเก็บพลังงานเคมี

การเก็บพลังงานทางเคมีหมายถึงกระบวนการเก็บพลังงานในรูปของสารเคมีและปล่อยมันผ่านปฏิกิริยาทางเคมี วิธีการเก็บพลังงานนี้มีศักยภาพสําคัญโดยเฉพาะในภาคพลังงานที่สามารถปรับปรุงได้ (เช่นพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม) และระบบเก็บพลังงานระบบเก็บพลังงานทางเคมีรวมถึงเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การเก็บไฮโดรเจน แบตเตอรี่ลิตียมไอออน และอื่นๆ แลกเปลี่ยนความร้อนมีบทบาทสําคัญในระบบเหล่านี้โดยเฉพาะในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดความร้อนและการควบคุมอุณหภูมิ.

บทบาทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในการเก็บพลังงานเคมี

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการถ่ายทอดความร้อนระหว่างของเหลวสองตัวหรือมากกว่า ในระบบเก็บพลังงานเคมี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีหน้าที่สําคัญหลายอย่าง:

1. กติกาควบคุมและปฏิกิริยาอุณหภูมิ: ในระบบเก็บพลังงานทางเคมีบางระบบ การปฏิกิริยาทางเคมี (เช่น การสังเคราะห์และการละลายไฮโดรเจน การชาร์จ/การปล่อยแบตเตอรี่ลิธีียม เป็นต้น)เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนช่วยถ่ายทอดความร้อนที่เกิดหรือซึมซึมระหว่างปฏิกิริยา เพื่อรักษาอุณหภูมิปฏิกิริยาที่ดีที่สุดตัวอย่างเช่น ในระบบเก็บไฮโดรเจน (เช่น การสังเคราะห์ไฮโดรเจน หรือการทํางานของเซลล์เชื้อเพลิง)เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนควบคุมอุณหภูมิของระบบ เพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาเคมีไม่ร้อนเกินหรือเย็นลงเกินซึ่งจะส่งผลต่อการปล่อยพลังงานและประสิทธิภาพ

2. การเพิ่มประสิทธิภาพ: ในเทคโนโลยีเก็บพลังงานหลายอย่าง เช่น ระบบเก็บพลังงานทางเคมีร้อน (TCES) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการเก็บพลังงานและการปล่อยโดยควบคุมความแตกต่างของอุณหภูมิและการไหลของความร้อน, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถยกระดับการใช้งานพลังงานความร้อนและลดการสูญเสียพลังงานให้น้อยที่สุดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใช้ในการโอนพลังงานความร้อนจากสารปฏิกิริยาไปยังสื่อการเก็บ (e(ตัวอย่างเช่น เกลือความร้อน, โลหะไฮดริด) ซึ่งจะปล่อยเมื่อต้องการ

3. การเสริมพลังงานของปฏิกิริยาเคมี: เทคโนโลยีเก็บพลังงานเคมีบางชนิดต้องการสภาพอุณหภูมิเฉพาะสําหรับปฏิกิริยาเคมีที่มีประสิทธิภาพในแบตเตอรี่ลิตিয়ামไอออน, ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไปหรือต่ําเกินไป, มันสามารถส่งผลกระทบต่อการทํางานและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนช่วยให้แบตเตอรี่ทํางานภายในช่วงอุณหภูมิที่ดีที่สุด.

การใช้งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในเทคโนโลยีเก็บพลังงานเคมีทั่วไป

1. ระบบเก็บไฮโดรเจน (Power-to-Gas): การเก็บไฮโดรเจนคือเทคโนโลยีที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นไฮโดรเจน ซึ่งสามารถเก็บและนํากลับไปเป็นไฟฟ้าได้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนควบคุมอุณหภูมิปฏิกิริยา เพื่อให้ประกันประสิทธิภาพและความปลอดภัยของกระบวนการ เช่น การวิเคราะห์ไฟฟ้าพวกเขายังมีบทบาทในการบดและการผสมน้ํามันไฮโดรเจน โดยการถ่ายทอดความร้อนออกจากก๊าซเพื่อให้มั่นคงระหว่างกระบวนการเหล่านี้

2. การเก็บพลังงานทางเคมีร้อน (TCES): ในระบบเก็บพลังงานทางเคมีร้อน การปฏิกิริยาทางเคมีจะถูกใช้ในการเก็บและปล่อยพลังงานเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีความสําคัญในการควบคุมอุณหภูมิปฏิกิริยาและควบคุมอัตราปฏิกิริยาตัวอย่างเช่น, ในปฏิกิริยาการดูดซึม / การดูดซึมไฮเดรดโลหะ, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถดูดซึมความร้อนและเก็บมัน, จากนั้นปล่อยความร้อนเมื่อจําเป็นสําหรับการผลิตพลังงาน.

3. แบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ (NaS Battery): แบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์เป็นประเภทของระบบเก็บพลังงานอุณหภูมิสูง ใช้งานในอุณหภูมิประมาณ 300~350 °Cเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นสิ่งจําเป็นในแบตเตอรี่เหล่านี้ เพื่อกําจัดความร้อนและส่งมันไปยังสภาพแวดล้อมรอบตัวการรักษาอุณหภูมิที่ดีที่สุดสําหรับปฏิกิริยาเคมีภายในแบตเตอรี่

4. การเก็บพลังงานเกลือละลาย: ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ปูน (CSP) เกลือหลอมมักจะใช้เป็นสื่อเก็บความร้อนเครื่อง เปลี่ยน ความ อบอุ่น ใน ระบบ เก็บ เกลือ ทลาย เป็น สิ่ง สําคัญ สําหรับ การ ส่ง ความ อบอุ่น จาก เกลือ ทลาย ไปยัง เครื่อง ผลิต คันเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนให้ความสามารถในการถ่ายทอดความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันการอุ่นเกินหรือการกระจายอุณหภูมิที่ไม่เท่าเทียมกันในระบบ

ประเภทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

เทคโนโลยีการเก็บพลังงานเคมีที่แตกต่างกันมีความต้องการที่แตกต่างกันต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ดังนั้นการใช้งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลายประเภทขึ้นอยู่กับการใช้งาน

• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนกระเป๋าและหลอด: ประกอบด้วยเปลือกและชุดของท่อที่ไหลผ่านของเหลวชนิดนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบเก็บพลังงานขนาดใหญ่
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่น: ประกอบด้วยแผ่นโลหะหลายแผ่นที่วางอยู่บนกัน แบบนี้คอมแพคตกว่า และมักใช้สําหรับระบบที่ต้องการการถ่ายทอดความร้อนอย่างรวดเร็วหรืออุณหภูมิของของเหลวที่ต่ํากว่าเช่น อุปกรณ์เก็บพลังงานเคมีขนาดเล็ก.
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนปีกท่อ: ลักษณะ ปีกติดต่อกับท่อเพื่อเพิ่มพื้นที่พื้นผิวการถ่ายทอดความร้อน ประเภทนี้ถูกใช้ในระบบที่ต้องการการระบายความร้อนสูง
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเย็นด้วยอากาศ: ใช้อากาศในการเย็นของของเหลวภายในระบบ มักใช้ในระบบที่เหลวหรือสื่อเย็นอื่น ๆ ไม่น่าสนใจหรือแพงกว่า

สรุป

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีบทบาทสําคัญในระบบเก็บพลังงานเคมี โดยการควบคุมอุณหภูมิปฏิกิริยา ปรับปรุงประสิทธิภาพในการแปลงพลังงาน และรับประกันความมั่นคงของกระบวนการเก็บพลังงานขณะที่เทคโนโลยีเก็บพลังงานใหม่ยังคงพัฒนา, การออกแบบและการใช้งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนยังพัฒนาเพื่อตอบสนองความต้องการการจัดการความร้อนของระบบเก็บของที่แตกต่างกัน