德国宇航局在太阳能领域的研究中,使用了一种特殊的材料结构,即太阳能相变材料结构(Solar Thermal Energy Storage,简称STES)。
太阳能相变材料结构主要包括两个关键组成部分:太阳能集热器和相变储热材料。
太阳能集热器通常采用具有优异光吸收性能的材料,如黑色涂料或黑色陶瓷表面,用于吸收太阳辐射能。这些材料能够高效地将太阳辐射能转化为热能,并将其传递给相变储热材料。
相变储热材料是太阳能相变材料结构的关键部分。它通常是一种能够在特定温度范围内发生相变的材料,常见的是相变蓄热盐。当太阳能集热器吸收到的热能超过相变储热材料的相变温度时,相变材料会从固态转变为液态,并吸收大量热量。当需要释放储存的热能时,相变材料会从液态转变为固态,释放出之前吸收的热量。这种相变过程具有高储热密度和稳定性的优点。
通过利用太阳能集热器和相变材料的组合,德国宇航局开发了太阳能相变材料结构,用于收集和储存太阳能热能。这种结构可以在白天将太阳能转化为热能进行储存,并在需要的时候释放热能供应给使用者。相变材料在储存过程中可以实现高效能量密度的储存,并且可以多次循环使用,具有良好的可持续性。
德国宇航局的太阳能相变材料结构在可再生能源领域具有广泛的应用前景,可以用于太阳能热水系统、太阳能发电站的储热系统等,提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖。
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