Hva er Latent Heat Transfer?

Overgangene mellom en materialets faste, flytende og gassformige faser involverer store mengder energi. Den energi som er nødvendig for overgangen er kjent som latent varmeoverføring. Nylig har alternative energiforskere vært å se på måter som dette latent varmeoverføring kan brukes til å lagre energi inntil nødvendig. For eksempel er en Department of Energy (DOE) studie vurderer om konsentrert solkraft kan utnytte smeltet salt for lagring av termisk energi.

Sensible Heat Transfer

Når to stoffer med forskjellige temperaturer bringes i kontakt med hverandre, substansen med høyere temperatur overfører varme til stoffet med den lavere temperatur i en prosess som kalles "fornuftig varmeoverføring." For eksempel, når solen går ned, blir luften kaldere og blir kaldere enn bakken. Bakken overfører noe av sin varme til luft forårsaker bakken for å bli kaldere og luften for å få varmere.

Latent Heat Transfer

På det punktet hvor en av substansene er klar til å endre tilstand eller faser (heltrukne til væske, væske til gass, etc), blir varme overført fra en substans uten en tilsvarende temperatur forskyvning i den annen substans. Denne prosessen med å gi ut eller absorberer varme uten å endre temperaturen er kjent som "latent varmeoverføring."

typer

Den varmemengde som må tilsettes til en væske for å endre den til en gass (dvs. vann til damp) kalles "latent fordampningsvarme", mens den varmemengde som må tilsettes til et fast stoff for å endre den til en væske (is til vann) er den "latent smeltevarme."
Mengden av energi som må tilføres for å endre fasen av ett gram av et stoff som er mye større enn den energien som kreves for å heve temperaturen av ett gram av det samme stoffet en grad Celsius. Den energien som trengs for å heve et gram en grad kalles "spesifikk varme" av stoffet.
Vann har en spesifikk varme på 1 kalori / gram ° C og en smeltevarme på 79,7 kal / gram.

betraktninger

Energi er ikke tapt under latent varmeoverføring. For eksempel forårsaker issmelting latent varme til å bli absorbert. Når vannet fryser, blir den latente varme frigjøres. Tilsvarende, når vannet fordamper, absorberer energi, men når vann kondenserer, blir energien som frigjøres.

fordeler

Mange alternative energikilder er begrenset fordi de ikke kan gi konstant energiproduksjon. Solar generatorer bare produsere når solen skinner, og vindturbiner åpenbart fungerer bare når det blåser. Dette har ført til økt forskning på lave kostnader og effektive måter å lagre energi inntil nødvendig (for eksempel for å lagre overflødig solenergi elektrisitet produsert på en solrik dag som skal brukes i løpet av natten).

Latent varme termiske energilager (LHTES) systemer kan lagre og utslipp av store mengder energi som stoffer smelter og stivner.
Ytterligere forskning er nødvendig for å bestemme hvilke materialer har de riktige egenskapene som gjør at alt fra biler til fabrikker for å effektivt utnytte latent varmeoverføring.