【中國制冷網(wǎng)】在技術(shù)上，通常人們可以有兩種方法來儲備熱量：第一種，也是z*常見的一種方法，是顯熱儲熱方式，這種方式利用物體溫度上升來儲存熱量，比如水，每公斤水提高1℃，能夠儲存1Kcal（大卡）熱量。所謂顯熱，是指通過溫度計(jì)，我們可以看到物體熱量的增加或減少。

    另外一種儲熱方法，稱為潛熱儲熱，是利用物質(zhì)“相”的變化，所謂“相”，也就是物質(zhì)“汽態(tài)”、“液態(tài)”“固態(tài)”的三種狀態(tài)，相變，即物質(zhì)的狀態(tài)變化，所謂潛熱，是指我們不能通過溫度計(jì)準(zhǔn)確的看到熱量的增加或減少。

    物質(zhì)在相變，也就是在狀態(tài)變化過程中，溫度是不變或者變化很小的，但是在這個(gè)過程中吸收或者放出的熱量卻很大，例如，1公斤0℃的冰轉(zhuǎn)化為一公斤0℃的水，溫度雖然沒有變化，但是卻要吸收80Kcal（大卡）的熱量，而一公斤100度的水，要變化為一公斤100度的蒸汽，需要吸收的熱量則更多，要540Kcal（大卡）才能使它完成狀態(tài)變化（相變）。

    物質(zhì)相變能夠攜帶大量的熱能這一特點(diǎn)，在人們的社會實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用，例如在熱泵系統(tǒng)中，早期的制冷（熱泵）裝置，用空氣做制冷工質(zhì)，整個(gè)過程沒有相變，沒有蒸發(fā)和冷凝過程，也是可以制冷的，但是機(jī)組龐大，效率也很低，正是利用了氟利昂的汽-液狀態(tài)變化，使得熱量可以通過相變過程來攜帶，不斷從蒸發(fā)器（汽化吸熱）轉(zhuǎn)移到冷凝器（凝結(jié)放熱）中：液態(tài)的氟利昂，到達(dá)蒸發(fā)器后迅速沸騰，吸收大量熱量汽化，相變?yōu)闅鈶B(tài)，然后由壓縮機(jī)壓縮到冷凝器中放熱冷凝，再次相變?yōu)橐簯B(tài)。這樣才使得今天的空調(diào)和熱泵裝置，可以造的比較緊湊和高效。

    同樣，我們可以利用物體的狀態(tài)變化來儲存熱量，汽-固相變的儲熱量雖然很大，但是其體積變化也大的驚人，我們沒有辦法制造如此巨大的容器來容納它們，可行的方法是利用固－液的相變過程來儲熱，可以達(dá)到減少體積和提高效率的目的。

    相變儲熱型熱泵熱水器，就是利用有機(jī)物質(zhì)固-液間的狀態(tài)變化來儲存熱量的，整個(gè)系統(tǒng)沒有保溫水箱和循環(huán)加熱水泵，預(yù)熱時(shí)儲熱材料由固態(tài)相變?yōu)橐簯B(tài)，熱量儲存在相變材料的狀態(tài)變化中，所以，系統(tǒng)沒有必要采用水升溫的方式來儲存熱量。

    采用相變原理儲熱的明顯好處是體積的大幅度縮小：為了儲存4000Kcal（大卡）的熱量，需要把100公斤水從15度升溫到55度，而儲存同樣多的熱量，相變材料40公斤即可。

    相變材料的應(yīng)用的另外一個(gè)好處是，使用熱量效率的大幅度提高，這一點(diǎn)是由相變材料的特性決定的，我們用一個(gè)直觀的例子來予以說明：

圖左---水的儲熱
    
    
    
       圖右---相變材料的儲熱

    在圖中，左邊是水升溫儲熱的溫度和熱量的關(guān)系，右邊是相變材料儲熱的溫度和熱量的關(guān)系：我們亦可以將其看成兩個(gè)圓形的杯子，將它的水量表示熱量，而水位則表示溫度。這兩個(gè)杯子則正確表達(dá)了兩種儲熱方式的不同。

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    在左圖中，水量的增加和水位的增加成正比關(guān)系，也就是多加一份熱量，就會增加相同的水位高度；而在右圖中，熱量的增加也會增加水位的高度，但是增加多少卻有極大的不同，在狀態(tài)無變化時(shí)，溫度上升的較快，而在相變的溫度區(qū)間，加入的熱量大而水位的變化小。

    儲存熱量和儲蓄貨幣完全不同：儲存熱量非但沒有利息，而且還會不斷的縮減，保溫過程本身就是散熱過程，而且我們保留下來的那些熱量，還無法全部取出。

    在承壓型的保溫水箱中，加入的熱量并不全部都是可以使用的熱量，由于必需進(jìn)入冷水才可以頂出熱水，使得保溫水箱內(nèi)部的冷熱水不可避免的發(fā)生混合，造成水溫下降，假如我們確定40度以下的水已經(jīng)不適合作為熱水使用，那么保溫水箱里一定會剩余相當(dāng)大的一部分熱量，這部分熱量會形成很大的浪費(fèi)。

    一個(gè)形象的、我們熟悉的例子，恰好可以說明這種情況，那就是烏鴉喝水的故事，烏鴉發(fā)現(xiàn)了瓶子里的水，但是它只能喝到高度40以上的水，那么假定兩個(gè)杯子的水是一樣多的，它從左邊能夠喝到的水，就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于從右邊的杯子里喝到的。

    相變熱泵除了體積小，使用效率高之外，還具有承壓能力強(qiáng)，提溫快捷，工作穩(wěn)定，安裝簡便，可實(shí)現(xiàn)半即開即熱的使用要求，不占用地面等一系列優(yōu)點(diǎn)。

    我們實(shí)驗(yàn)制造的2匹/40公斤相變材料的熱泵熱水器，儲熱能力和工作能力相當(dāng)于常規(guī)2匹配120升（理論上相當(dāng)于180升）水箱的熱泵熱水器，整體式構(gòu)造，幾乎不占用地面，而且使用效率更高，已經(jīng)經(jīng)過了近三年的臺架實(shí)驗(yàn)和一個(gè)冬季的實(shí)際應(yīng)用，完全證明了機(jī)組的先進(jìn)性，是國內(nèi)（或國際）s*創(chuàng)的產(chǎn)品。和常規(guī)熱泵熱水器相比，歸納有如下的優(yōu)點(diǎn)：

    1、相變儲熱，整體式設(shè)計(jì)，無需保溫水箱，只需接上水電，安裝極為簡便；

    2、熱利用效率高，升溫快捷，剩余熱量少；

    3、無需占用室內(nèi)面積，可以掛墻或擱置于陽臺；

    4、承受水壓能力可達(dá)35個(gè)大氣壓，遠(yuǎn)超過自來水z*高壓力；

    5、工作穩(wěn)定，不存在水漏入熱泵系統(tǒng)的可能；

    6、使用方式靈活，如果和保溫水箱連接使用，持續(xù)供熱能力更強(qiáng)；

    7、機(jī)組供熱快速，可實(shí)現(xiàn)半即開即熱使用，等待時(shí)間短；

    8、無須壓縮機(jī)高溫工作，系統(tǒng)更可靠。

    相變儲熱技術(shù)引入熱泵熱水系統(tǒng)，必然導(dǎo)致緊湊和高效。

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