Шта је латентни пренос топлоте?

Прелази између чврсте, течне и гасовите фазе материјала укључују велике количине енергије. Енергија потребна за прелаз позната је као латентни пренос топлоте. У последње време истраживачи алтернативне енергије истражују начине на које се овај латентни пренос топлоте може користити за складиштење енергије док не затреба. На пример, једна студија Министарства енергетике (ДОЕ) разматра да ли би концентрована соларна енергија могла да користи растопљену сол за складиштење топлотне енергије.

Када се две супстанце са различитим температурама доведу у контакт једна са другом, супстанца са вишом температуром преноси топлоту на супстанца са нижом температуром у процесу који се назива „осетни пренос топлоте“. На пример, када сунце зађе, ваздух постаје хладнији и хладнији од ваздуха земљу. Земља преноси део своје топлоте у ваздух узрокујући да земља постане хладнија, а ваздух топлији.

На месту где је једна од супстанци спремна за промену стања или фаза (чврста у течну, течна у гасну, итд.), топлота се преноси из једне супстанце без одговарајућег температурног померања у другој супстанца. Овај поступак испуштања или апсорпције топлоте без промене температуре познат је под називом „латентни пренос топлоте“.

Количина топлоте која се мора додати течности да би је претворила у гас (тј. Воду у пару) назива се „латентна топлота испаравања“, док Количина топлоте која се мора додати чврстом материјалу да би се претворила у течност (лед у воду) је „латентна топлота фузије“. Количина енергије која се мора додати за промену фазе једног грама супстанце много је већа од енергије потребне за подизање температуре једног грама исте супстанце за један степен Целзијус. Енергија потребна за подизање грама за један степен назива се „специфична топлота“ супстанце. Вода има специфичну топлоту од 1 калорије / грам ° Ц и топлину топљења од 79,7 кал / грам.

Енергија се не губи током латентног преноса топлоте. На пример, топљење леда доводи до апсорпције латентне топлоте. Када вода се смрзава, латентна топлота се ослобађа. Слично томе, када вода испарава, она апсорбује енергију, али када се вода кондензује, енергија се ослобађа.

Многи алтернативни извори енергије су ограничени јер не могу да обезбеде сталну производњу енергије. Соларни генератори производе само када сунце сија, а ветротурбине очигледно раде само када ветар дува. То је резултирало повећаним истраживањем јефтиних и ефикасних начина за складиштење енергије до потребно (на пример, за складиштење вишка соларне електричне енергије произведене сунчаним даном која ће се користити током ноћ).
Системи за складиштење топлотне енергије са латентном топлотом (ЛХТЕС) могу да складиште и празне велике количине енергије како се супстанце топе и очвршћавају. Потребна су додатна истраживања како би се одлучило који материјали имају праве карактеристике које могу омогућити све, од аутомобила до фабрика, да ефикасно користе латентни пренос топлоте.