摘要：热化学储能由于具有储能密度高,热量损失低的优点,特别适合长时热能储存。本文综述了基于吸附反应的热化学储能材料,重点聚焦于中低温段的材料,包括物理吸附材料(如硅胶和沸石)和化学吸附材料(如水合盐)。首先,本文总结了物理吸附材料的优势与不足,分析了这些材料在实际应用中的潜在使用方式。针对水合盐类化学吸附材料,本文介绍了其反应条件、储能密度以及水合特性,并着重讨论了如何通过将水合盐负载于多孔载体来制备复合水合盐材料,以克服水合盐在应用中常见的团聚和潮解问题。本文还回顾了吸附式热化学反应器,对比了固定床、移动床反应器的特点和性能,提出了强化传热传质的办法。本文对热化学反应系统中的开式和闭式系统进行了全面分析,归纳了这两类系统在实际应用中的优缺点,探讨了各类系统在能效与性能方面的表现。此外,本文通过案例阐述了热化学系统的效率和性能,提出了系统设计思路以满足不同应用需求。此外还对热化学储热系统进行了技术经济分析,以评估系统的商业化潜力。最后,本文展望了提升吸附式热化学系统性能和降低成本的未来研究方向。

摘要：水合盐热化学储热技术具有储热密度高、长期储存几乎无热损失等优点,对可再生能源高效利用具有重要意义。其中热化学反应器的设计和运行控制对水合盐热化学储热的性能十分关键,目前有关反应器的模拟通常采用多物理场仿真软件,无法开展动态工况下的长时间尺度研究。因此,本工作建立了热化学反应器动态仿真模型,并对模型进行了验证;利用该模型,对入口空气温度、水蒸气分压力、流速和反应器尺寸等因素对出口参数的影响进行了敏感性分析。结果表明,空气流速对响应时间、稳定输出时间和放热功率的影响较大,水蒸气分压力对温升有较大影响但对总放热量几乎没有影响。最后本工作以长沙某住宅建筑为例,在冬季典型日气象参数条件下开展了反应器放热供暖工况研究。与无控制策略相比,采用合适的控制策略可将反应器放热功率与热负荷之间的偏差从69.21%降低到9.89%,从而提高放热功率与热负荷的匹配度。本工作研究结果对热化学反应器的设计与控制策略的确定具有指导意义。