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热储集带来生态智能热水

能量通常必须以热的形式储存,然后用于住宅和工厂供暖。

但有一个问题总是给这项工作带来困扰:热能会流失到周围环境中。通过隔离来防止能量损失的办法有许多,但即使是最好的隔热材料也会造成热量损失。要想提高一套系统的能效,关键是要将能量损耗降到最小。

独创的能量储存法

有一种「移相材料」可以解决能量损耗的问题。这类材料经过相变或相反应后,能够可逆存储和释放热量。例如,物质可以从固态转变为液态,这取决于它存储的热量有多少。在物质转变的过程中可以有效地储存热能,直到物质又发生固态相变,热能才会回到周围环境中。移相材料已经用于工业中,主要是储存太阳能。随着这类材料不断被改进,它们的成本会越来越低,也会越来越环保,甚至可以用来改善我们的居住环境。

住宅节能

到目前为止,为提高能效所采取的措施主要都是针对房屋供暖方面的,而在热水器这方面没有引起足够的重视。在瑞典,如何减少水箱中的废热成了人们在环境方面关注的主要问题。在英国和爱尔兰,这个问题更为关键,因为这两个国家的城区家庭多数都是通过自己的热水器获取热水,注重节能可以造福环境。

最近,都柏林理工学院的研究员Michael McKeever博士发明了一种可以大幅减少水箱废热的设备。此前他们一直在寻找一种方便、廉价而且可以用在住宅内的移相材料。

在必要时储存和释放能量

McKeever的创新方案是给水箱套上一种移相材料,它可以以液态或固态的方式存在,可以存储六倍于60°C水的能量。很多人会将热水器开一整晚,期间大量的热能流失。但是,如果热水器罩着McKeever博士制作的「外套」,当能量从热水器释放出来的时候,「外套」会将能量搜集储存起来。此时,移相材料会发生相移,由固态变成液态。白天,当人们用热水来洗澡的时候,水箱的温度会下降。那么这种移相材料就会释放一部分储存的热量。当固态相变发生时,此前储存的能量会为水加热,节约能源。

既环保又能减少家庭开支

现在,McKeever准备将这一理念付诸实践,并发布实体产品了。

小的三角储能块可用于覆盖各种规格的水箱。据爱尔兰时报报道,要想能效最大化,可能需要10块以上这种材料。由于每块价格大约为15欧元,对于家庭来说初期投入很低。而随着能耗降低,这笔投资一年之内就回本了。

McKeever的产品是否成功还有待验证,但这可是一个利用移相材料来提高能效、创建智能家居的大好机会。此类技术的一大优势是用合适的材料、在合适的温度下自动传递和存储热量。智能材料能够实现智能节能。

本文于2012年8月发布