科技大爆炸的今天,有可能把夏天的热能收集存储到冬天室内用吗?
当然有办法,只是成本高一点,麻烦一点。在屋顶修个水池,接到室内,用池水降温,同时吸收太阳能,使池水温度升高。再在地下室修个有隔热板的水池,把屋顶的热水流到地下室。冬天把地下室的热水抽到室内取暖就行了,再把凉水抽到屋顶的水池里,循环使用。冬暖:夏凉,天然环保。
对于这个问题瞟眼一看觉得可行,仔细一想又是天方夜谭!我的答案是否定的,为什么否定你的想法?我想从以下几点为你阐述。
一、 把夏天热量储存起来冬天用,在小范伟内有可能是可以的,但大环境下是不可能实现的。因为很多生物在夏天繁衍生产需要摄入热量,而这些热量可以通过光合作用进入植物体又沿着食物链进入动物体。如果储存这些热量势必会导致生物消退,况且冬天很多生物需要冬眠这样直接就破坏了生态平衡!
二、 如何存储这些热量是个难题 目前应用最多的就是太阳能热水器,通过集热管聚集热量加热水,让水成为储存能量的容器。但无法完全保存热量不流失。如果小范围储存是可以的,如将夏天的草储存起来到了冬天拿出来给牛羊食用,理论上也算是将夏天的热量储存起来冬天用了。就像夏天的树长大后,冬天拿来烧是一样道理,难就难在储存的方式和如何保温。
三、 大规模不行 局部可行 目前还不能大规模地实现,只有局部、少量地这样做。如上海的回灌地下水:冬天里将自来水冷却后加压回灌到地下,降低地下水温度,并控制地面的沉降,到了夏天再抽取地下水供冷却用。
四、 成本高不环保 对于储存能量需要做到容器和保温。容器就是储存热量的介质,如生物介质树、草、牛等,或是加热液体。对于后者来说保温才是最大难题,热量从高温流向低温这是无法改变的,只能通过隔热材料去保存热量不流失。
炎热的夏季,天空中的太阳照射到地球上所产生的巨大的能量,人类主动加以利用的情况,从总量上来讲,几乎是微乎其微,然而,在寒冷的冬天,人们居住的室内,为了温暖舒适,却需要人为地消耗部分能源,产生较多的热量才能满足室内环境的需求。
如何将夏天里太阳释放的能量保留到冬天,这种跨季节的能量存储使用技术,在欧洲已经有部分试验应用的情况存在。
将自然界中的太阳的能量,存储下来,用于家庭内部的热水供应或者冬季***暖,对于减少地球上二氧化碳的排放,节约能源,保护地球的环境,有着非常重要的意义。
在已经***取超级保温构造措施的住宅的内部,再配套安装巨型太阳能热量存储罐,那么住宅在冬夏季节里面的能耗就会降低一些。德国以及欧洲其它一些国家里面,这方面的试验性住宅项目已经存在不少。
下面,通过部分图例,简要介绍一下。
室外屋顶上的平板型太阳能集热器系统,与室内的燃气热水器系统,都在室内的热交换热水存储罐中,释放热量,从而产生家庭生活热水,示意图。
图在文尾
把夏天里的太阳能热量保留到冬天来使用
室内巨型热量存储罐的热源,属于是混合类型——屋顶太阳能集热板系统传来的热量 + 室内火炉产生传来的热量。
巨型太阳能热交换热水存储罐中产生的热水,用于室内生活热水以及冬季低温热水辐射地板***暖系统。
屋面上的大型太阳能集热板系统,在天气晴朗,空中有太阳的情况下,加热热传导热媒介质,比如,低毒性的丙二醇抗冻液,然后,热媒介质载着热量,流动到室内巨型存储罐中,通过铜管材质的螺旋状热交换器,在存储罐中释放热量;另外,室内燃烧燃料的火炉,加热热传导热媒介质,热媒介质载着热量,流动到室内巨型存储罐中,通过铜管材质的螺旋状热交换器,也在存储罐中释放热量。两种制热系统,都在室内巨型热量存储罐中释放热量,从而产生热水。
巨型太阳能热交换热水存储罐在德国独立住宅中的应用案例之一
这个问题涉及到能的贮存的问题。能贮存的本质是利用能的转化。
大家是否知道蓄能发电站的原理吗?就是贮存电能的方法。夜深人静的时候,用电处于低谷阶段,电能得不到使用,这是一种浪费。这时,就可以用大型多台抽水机,把水从低处抽到高处(水库),使水贮存了机械能。在用电高峰时,开闸放水发电,此时,机械能又转化为电能,电能入网,补充电能。只要不是用电高峰,都不用于发电。一举多得,灌溉、防洪、发电、调节环境都可以。
以上是大规模的贮存电能,小规模贮存电能也是很多,电池充电、电解水贮存氢能。都是把电能以化学能的形式贮存起来的。
怎么把夏天空气的内能贮存起来呢?也有很多方法。基本原理还是利用能的转化,关键是几级转化的问题。
利用空气压缩机把夏天高温空气进一步压缩,内能增加,温度升高,把内能转给水,利用高温高压水蒸汽推动发电机发电,然后,按照上述原理,把电能贮存起来,用于冬天供暖。
我只说了能的转化途径,任何能的转化都有一个效率问题,空气内能转化为电能的效率一般只在30%左右,另外,转化还要消耗其它形式的能。如,化学能、电能等。但贮存起来的内能比消耗的能肯定要多。从经济效益和社会效益方面来看还是可以偿试的。
大家了解空气能热水器吗?赶紧去研究研究。研究成果分享给大家。谢谢阅读。欢迎有益的批示。