Mis on varjatud soojusülekanne?

Materjali tahke, vedela ja gaasilise faasi vahelised üleminekud hõlmavad suurt hulka energiat. Üleminekuks vajalikku energiat nimetatakse varjatud soojusülekandeks. Viimasel ajal on alternatiivenergia uurijad uurinud võimalusi, kuidas seda varjatud soojusülekannet saaks kasutada energia salvestamiseks seni, kuni seda vaja on. Näiteks mõeldakse ühes energeetikaministeeriumi (DOE) uuringus, kas kontsentreeritud päikeseenergia võiks kasutada sulatatud soola soojusenergia salvestamiseks.

Kui kaks erineva temperatuuriga ainet üksteisega kokku puutuvad, kannab kõrgema temperatuuriga aine soojust madalama temperatuuriga aine protsessis, mida nimetatakse "mõistlikuks soojusülekandeks". Näiteks kui päike loojub, muutub õhk jahedamaks ja jahedamaks kui jahvatatud. Maa kannab osa soojusest õhku, põhjustades maapinna külmumist ja õhu soojendamist.

Kohas, kus üks aine on valmis olekut või faase muutma (tahke vedelaks, vedelik jne), soojus kandub ühest ainest teise ilma vastava temperatuuri nihketa aine. Seda soojuse eraldamise või neelamise protsessi ilma temperatuuri muutmata nimetatakse latentseks soojusülekandeks.

Soojuse hulka, mis tuleb lisada vedelikuks, et muuta see gaasiks (s.t vesi auruks), nimetatakse "varjatud aurustumissoojuseks". kuumus, mis tuleb tahkele ainele lisada vedelaks (jääst veeks), on "varjatud sulamissoojus". Lisatav energiahulk ühe grammi aine faasi muutmine on palju suurem kui energia, mis on vajalik ühe grammi sama aine temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra Celsiuse järgi. Energiat, mis on vajalik ühe kraadi grammi tõstmiseks, nimetatakse aine "erisoojuseks". Vee erisoojus on 1 kalor / gramm ° C ja sulamissoojus 79,7 kalorit / gramm.

Varjatud soojusülekande käigus energia ei kao. Näiteks jää sulamine põhjustab varjatud soojuse imendumist. Millal vesi jäätub, varjatud soojus vabaneb. Samamoodi neelab vesi aurustumisel energiat, kuid kui vesi kondenseerub, siis energia vabaneb.

Paljud alternatiivsed energiaallikad on piiratud, kuna need ei suuda tagada pidevat energiatootmist. Päikesegeneraatorid toodavad ainult siis, kui päike paistab, ja tuulegeneraatorid töötavad ilmselgelt ainult siis, kui tuul puhub. Selle tulemuseks on suurenenud teadusuuringud odavate ja tõhusate energia salvestamise viiside kohta kuni Vajalik (näiteks päikeselisel päeval toodetud päikeseenergia üleliigse ladustamiseks, et seda saaks kasutada öö).
Varjatud soojusenergia salvestussüsteemid (LHTES) võiksid aineid sulatades ja tahkudes salvestada ja eraldada suures koguses energiat. Täiendavaid uuringuid on vaja selleks, et otsustada, millistel materjalidel on õiged omadused, mis võimaldavad varjatud soojusülekannet kõigil autodest tehasteni tõhusalt kasutada.