Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan fanges varmeenergi?

Varmeenergi kan fanges på flere måder, afhængigt af kilden og den ønskede anvendelse. Her er nogle almindelige metoder:

Solenergi:

* Fotovoltaiske (PV) celler: Konverter sollys direkte til elektricitet.

* soltermiske samlere: Absorber sollys og opvarm en væske, der kan bruges til opvarmning af vand eller generere elektricitet.

* koncentreret solenergi (CSP): Brug spejle til at koncentrere sollys på en modtager, hvilket genererer høje temperaturer til elproduktion.

Andre kilder:

* forbrænding: Brændende brændstoffer som træ, kul eller naturgas frigiver varmeenergi. Denne varme kan fanges i kedler eller ovne for at varme vand eller luft.

* Geotermisk energi: Brug varme fra jordens indre, ekstraheret gennem brønde og brugt til opvarmning, elproduktion eller andre formål.

* affaldsvarmegendannelse: Fanger varme frigivet fra industrielle processer eller kraftværker, som kan bruges til at forvarme indgående væsker eller generere elektricitet.

Specifikke teknikker:

* varmevekslere: Overfør varme mellem væsker ved forskellige temperaturer, der ofte bruges i industrielle processer og HVAC -systemer.

* Termisk energilagring: Butikker varmeenergi til senere brug, såsom at bruge faseændringsmaterialer eller opbevare varmt vand i isolerede tanke.

* termokemisk opbevaring: Bruger kemiske reaktioner til at opbevare og frigive varmeenergi, der tilbyder høj opbevaringstæthed sammenlignet med andre metoder.

Faktorer, der påvirker indfangning:

* Temperaturforskel: Jo større temperaturforskel mellem varmekilden og indfangningssystemet er, desto mere effektiv er indfangningen.

* overfladeareal: Et større overfladeareal udsat for varmekilden giver mulighed for mere varmeoverførsel.

* Materielle egenskaber: Den termiske ledningsevne og specifikke varmekapacitet for de anvendte materialer påvirker, hvor effektivt de absorberer og bevarer varme.

* varmetab: Indfangningssystemet skal være designet til at minimere varmetab til omgivelserne.

Anvendelser af fanget varme:

* pladsopvarmning og afkøling

* Vandvarme

* Elektricitetsgenerering

* Industrielle processer

* afsaltning

Den specifikke metode til at fange varmeenergi afhænger af kilden, den ønskede anvendelse og den tilgængelige teknologi.