Vsebina
Prehodi med fazo trdne, tekoče in plinaste snovi vključujejo velike količine energije. Potrebna energija za prehod je poznana kot latentni prenos toplote. Nedavno so raziskovalci alternativne energije iskali načine, kako lahko ta latentni prenos toplote uporabimo za shranjevanje energije, dokler ni potrebno. Na primer, ena študija Ministrstva za energijo (DOE) preučuje, ali bi koncentrirana sončna energija lahko uporabila staljeno sol za shranjevanje toplotne energije.
Senzibilen prenos toplote
Kadar dve snovi z različnimi temperaturami prideta v stik med seboj, snov z višjo temperaturo prenaša toploto na snov z nižjo temperaturo v procesu, imenovanem "smiseln prenos toplote". Na primer, ko sonce zaide, zrak postane hladnejši in postane hladnejši od tal. Tla prenašajo nekaj svoje toplote v zrak, zaradi česar se tla ohladijo, zrak pa se segreje.
Latentni prenos toplote
V trenutku, ko je ena od snovi pripravljena spremeniti stanje ali faze (trdna v tekočino, tekoča v plin itd.), Se toplota prenaša iz ene snovi brez ustreznega temperaturnega premika druge snovi. Ta postopek oddajanja ali absorpcije toplote brez spreminjanja temperature je znan kot "latentni prenos toplote".
Vrste
Količino toplote, ki jo moramo dodati tekočini, da jo spremenimo v plin (tj. Vodo v paro), imenujemo "latentna toplota uparjanja", medtem ko količina toplote, ki jo moramo dodati trdni snovi, da jo spremeni v tekočina (led do voda) je "latentna vročina fuzije." Količina energije, ki jo je treba dodati, da spremenimo fazo enega grama snovi, je veliko večja od energije, ki je potrebna za zvišanje temperature enega grama iste snovi za eno stopinjo Celzija. Energijo, potrebno za dvig grama ene stopinje, imenujemo "specifična toplota" snovi. Voda ima specifično toploto 1 kalorij / gram ° C in toploto taljenja 79,7 kala / gram.
Upoštevanje
Med latentnim prenosom toplote se energija ne izgublja. Na primer, taljenje ledu povzroči absorbcijo latentne toplote. Ko voda zamrzne, se sprošča latentna toplota. Podobno, ko voda izhlapi, absorbira energijo, ko pa se kondenzira, se energija sprosti.
Prednosti
Številni alternativni viri energije so omejeni, ker ne morejo zagotoviti stalne proizvodnje energije. Sončni generatorji proizvajajo le, ko sije sonce, vetrne turbine pa očitno delujejo le, ko piha veter. Zaradi tega so se povečale raziskave poceni in učinkovitih načinov shranjevanja energije, dokler je to potrebno (na primer shranjevanje presežne sončne električne energije, proizvedene sončnega dne, ki jo je treba uporabljati ponoči).
Sistemi latentne shranjevanja toplotne energije (LHTES) lahko shranijo in izpraznijo velike količine energije, ko se snovi topijo in strdijo. Potrebne so dodatne raziskave, da se odloči, kateri materiali imajo prave lastnosti, ki bi lahko omogočile vse, od avtomobilov do tovarn, da učinkovito uporabljajo latentni prenos toplote.