Hva er latent varmeoverføring?

Overgangene mellom materialets faste, flytende og gassfaser involverer store mengder energi. Energien som kreves for overgangen er kjent som latent varmeoverføring. Nylig har alternative energiforskere sett på måter denne latente varmeoverføringen kan brukes til å lagre energi til det er nødvendig. For eksempel vurderer en Department of Energy (DOE) om konsentrert solenergi kan bruke smeltet salt til lagring av termisk energi.

Når to stoffer med forskjellige temperaturer bringes i kontakt med hverandre, overfører stoffet med høyere temperatur varme til stoff med lavere temperatur i en prosess som kalles "fornuftig varmeoverføring." For eksempel når solen går ned, blir luften kaldere og blir kjøligere enn den bakke. Bakken overfører noe av varmen til luften, slik at bakken blir kaldere og luften blir varmere.

På det punktet hvor et av stoffene er klare til å endre tilstand eller faser (fast til væske, væske til gass, etc), overføres varme fra det ene stoffet uten tilsvarende temperaturskifte i det andre substans. Denne prosessen med å avgi eller absorbere varme uten å endre temperatur er kjent som "latent varmeoverføring."

Mengden varme som må tilsettes en væske for å endre den til en gass (dvs. vann til damp) kalles "latent fordampningsvarme", mens mengden varme som må tilsettes et fast stoff for å endre det til en væske (is til vann) er den "latente fusjonsvarmen." Mengden energi som må tilsettes å endre fasen til et gram av et stoff er mye større enn energien som kreves for å heve temperaturen på ett gram av det samme stoffet en grad Celsius. Energien som trengs for å heve et gram en grad kalles stoffets "spesifikke varme". Vann har en spesifikk varme på 1 kalori / gram ° C og en smeltevarme på 79,7 kal / gram.

Energi går ikke tapt under latent varmeoverføring. For eksempel fører issmelting til at latent varme absorberes. Når vannet fryser, frigjøres den latente varmen. På samme måte absorberer det energi når vann fordamper, men når vann kondenserer frigjøres energien.

Mange alternative energikilder er begrenset fordi de ikke kan gi konstant energiproduksjon. Solgeneratorer produserer bare når solen skinner, og vindturbiner fungerer åpenbart bare når det blåser. Dette har resultert i økt forskning på billige og effektive måter å lagre energien til nødvendig (for eksempel å lagre overflødig solenergi produsert på en solskinnsdag som skal brukes i løpet av året natt).
Latente varmelagringssystemer (LHTES) kan lagre og tømme store mengder energi når stoffer smelter og stivner. Ytterligere forskning er nødvendig for å bestemme hvilke materialer som har de riktige egenskapene som kan tillate at alt fra biler til fabrikker effektivt kan utnytte latent varmeoverføring.