Переходи між твердою, рідкою та газоподібною фазами матеріалу залучають велику кількість енергії. Енергія, необхідна для переходу, відома як прихована передача тепла. Нещодавно дослідники альтернативної енергетики розглядають шляхи використання цього прихованого теплопередачі для накопичення енергії до необхідності. Наприклад, одне дослідження Міністерства енергетики (DOE) розглядає, чи може концентрована сонячна енергія використовувати розплавлену сіль для зберігання теплової енергії.
Розумна передача тепла
Коли дві речовини з різною температурою контактують одна з одною, речовина з більш високою температурою передає тепло речовина з нижчою температурою в процесі, який називається "розумним теплообміном". Наприклад, коли сонце заходить, повітря стає холоднішим і прохолоднішим, ніж земля. Земля передає частину свого тепла повітрю, внаслідок чого земля стає холоднішою, а повітря теплішим.
Передача прихованого тепла
У той момент, коли одна з речовин готова до зміни стану або фаз (тверда речовина до рідини, рідина до газу, тощо), тепло передається від однієї речовини без відповідного температурного зсуву для іншої речовина. Цей процес виділення або поглинання тепла без зміни температури відомий як "прихована передача тепла".
Типи
Кількість тепла, яке потрібно додати до рідини, щоб перетворити її на газ (тобто воду в пару), називається "прихованою теплою випаровування", тоді як Кількість тепла, яке необхідно додати до твердої речовини, щоб перетворити її на рідину (лід на воду), є "прихованою теплотою плавлення". Кількість енергії, яку потрібно додати змінити фазу одного грама речовини набагато більше енергії, необхідної для підвищення температури одного грама тієї самої речовини на один градус Цельсія. Енергія, необхідна для підвищення грама на один градус, називається «питомою теплотою» речовини. Вода має питому теплоємність 1 калорія / грам ° C і теплоту плавлення 79,7 кал / грам.
Міркування
Енергія не втрачається під час прихованого теплообміну. Наприклад, танення льоду призводить до поглинання прихованого тепла. Коли вода замерзає, виділяється приховане тепло. Подібним чином, коли вода випаровується, вона поглинає енергію, але коли вода конденсується, енергія виділяється.
Переваги
Багато альтернативних джерел енергії обмежені, оскільки вони не можуть забезпечити постійне виробництво енергії. Сонячні генератори виробляють лише тоді, коли світить сонце, а вітрогенератори, очевидно, працюють лише тоді, коли дме вітер. Це призвело до збільшення досліджень недорогих та ефективних способів зберігання енергії до необхідні (наприклад, для накопичення надлишкової сонячної електроенергії, виробленої в сонячний день, для використання протягом ніч).
Системи зберігання теплової енергії з прихованим теплом (LHTES) можуть зберігати та розряджати велику кількість енергії в міру плавлення та затвердіння речовин. Потрібні додаткові дослідження, щоб вирішити, які матеріали мають правильні характеристики, які можуть дозволити всім, від автомобілів до заводів, ефективно використовувати прихований теплообмін.