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目录 1

1　绪论 1

1.1 能量类型及来源 1

1.1.1 能量类型 1

1.1.2 能量来源 3

1.2 热能资源 4

1.2.1 燃料能源 4

1.2.2 太阳能 6

1.2.3 核能 8

1.2.4 地热能 9

1.2.5 海水热能 12

1.3　储能系统的任务与储能技术 13

1.3.1　储能系统任务、作用 13

1.3.2　储能系统要求 14

1.3.3　储能技术及应用 14

1.4 热能存储技术研究进展 16

1.4.1 显热存储技术的应用 17

1.4.2 化学能储热技术的研究 17

1.4.3 潜热储能技术的研究进展 18

参考文献 20

2　热能存储基本原理 21

2.1 热力学基础知识 21

2.1.1 热力学基本概念 21

2.1.2 热力学第一定律 31

2.1.3 热力学第二定律及热效率 33

2.1.4 ？分析 34

2.1.5 理想气体的基本热力过程 36

2.2　传热学基础 37

2.2.1 热量传递的基本方式 38

2.2.2　传热的基本规律 39

2.2.3　稳定热传导 41

2.2.4 对流换热 43

2.2.5 传热计算 49

2.2.6　传热强化概述 56

2.3 能量平衡计算 59

2.3.1 能量平衡定义和原理 59

2.3.2 能量平衡模型 60

2.3.3 能量平衡的类型 61

2.3.4　能量的计算 62

2.3.5　储热装置能量平衡方程 64

参考文献 65

3　热能存储方法及技术 66

3.1 概述 66

3.2 热能存储基本原理及评价依据 66

3.2.1 显热存储基本原理 66

3.2.2　潜热存储基本原理 67

3.2.3　热量储存的评价依据 67

3.3 显热存储 69

3.3.1 显热存储介质 70

3.3.2 储热水箱 72

3.3.3　地下含水层储热 76

3.3.4 固体显热储存 78

3.4 相变存储 81

3.4.1 相变材料的选取 81

3.4.2　提高相变材料传热效率的措施 88

3.4.3　相变材料应用 89

3.4.4 相变储能装置的传热分析 90

3.5 化学能储 97

3.5.1 催化反应 97

3.5.2 生成物分离反应 98

3.6.1 储冷技术的概念与意义 104

3.6　储冷技术 104

3.6.2　储冷空调系统的工作原理 105

3.6.3　水储冷技术 106

3.6.4　冰储冷技术 108

3.6.5　相变储冷技术 112

3.6.6　吸附储冷技术 115

3.6.7　储冷系统设计原则 115

3.6.8　冰储冷空调应用 117

3.7.1 土壤储热 120

3.7　其他储热方式 120

3.7.2　太阳池储热 121

参考文献 124

4　热能存储设备设计及应用 125

4.1 热能储存受压容器设计概述 125

4.1.1 受压容器规范介绍 126

4.1.2 受压容器分类 128

4.1.3 受压容器的设计参数 129

4.1.4 热能储存受压容器设计基本方法 133

4.2.1 材料力学性能 134

4.2 热能存储受压容器材料 134

4.2.2　材料物理性能 135

4.2.3　材料的耐腐蚀性能 136

4.2.4　制造工艺性能 137

4.2.5　材料的经济性 138

4.3 热能存储容器的设计 138

4.3.1 受压容器设计理论基础 138

4.3.2 内压简体的设计计算 142

4.3.3　封头的设计计算 144

4.3.4　容器的最优尺寸 146

4.4　设备支座的选用 147

4.4.1 卧式容器的支座 148

4.4.2　立式容器的支座 150

4.5 热能存储设备保温材料的选用 153

4.6 热能存储受压容器应用 156

4.6.1　蒸汽蓄热器 156

4.6.2 地下热能存储受压容器 164

4.6.3　预应力铸铁热能存储容器 166

4.7 非受压热能存储容器 167

4.7.2 非受压低温容器 168

4.7.1 非受压高温容器 168

参考文献 169

5　工业余热的存储系统 170

5.1　余热资源 170

5.1.1　概论 170

5.1.2　余热的种类 171

5.1.3　余热的利用方式 174

5.1.4　余热利用技术指标 176

5.2 余热回收的换热设备 178

5.2.1 换热设备分类及应用 178

5.2.2　管壳式换热器 185

5.2.3　高温空气预热器 191

5.2.4　热管换热器 193

5.2.5　余热锅炉 208

5.2.6　其他型式的换热设备 213

5.3　热泵 215

5.3.1 热泵的工作原理 215

5.3.2 热泵的应用 220

5.4　余热回收中的能量存储 228

5.4.1 余热回收利用系统 228

5.4.2　储热换热器 230

参考文献 233

6　太阳能的存储及应用 234

6.1 太阳能的特点及利用方式 234

6.2　太阳能的热存储 235

6.2.1 太阳能热存储的原理及分类 235

6.2.2　太阳能热存储的要求 238

6.2.3　太阳能的显热存储 239

6.2.4　太阳能的潜热存储 242

6.2.5 太阳能的地下热存储 243

6.3　具有储能装置的太阳能加热系统 245

6.3.1 具有储能装置的太阳能加热系统的结构 245

6.3.2 具有储能装置的太阳能加热系统的分类 251

6.4　太阳能制冷系统 261

6.4.1 太阳能制冷系统的种类及优点 261

6.4.2 太阳能吸收式制冷系统 263

6.4.3 太阳能吸附式制冷系统 272

6.4.4 太阳能蒸汽喷射式制冷系统 277

6.4.5 太阳能压缩式制冷系统 281

6.5.1 太阳能空调系统的特点及发展 282

6.5 太阳能空调系统的发展与应用 282

6.5.2　太阳能空调系统应用实例 284

6.5.3 现有太阳能空调系统存在的问题 288

参考文献 289

7　热能存储新技术及应用 290

7.1 高温相变储热技术 290

7.1.1 高温相变材料 291

7.1.2　高温相变储热器 292

7.1.3 高温相变容器热分析简介 293

7.2　高温相变储冷技术 295

7.2.1 高温相变储冷对相变材料的要求 296

7.2.2 高温相变材料性能研究方法 297

7.2.3　相变材料的封装 300

7.3 高温水储冷空调系统 308

7.3.1 高温水储冷空调的基本原理 308

7.3.2　过冷储冷系统的循环特性 310

7.4　新型相变材料 316

7.4.1　定形相变材料 316

7.4.2　功能热流体 317

7.4.3 纳米复合相变储热材料 318

参考文献 319

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