(利用沸石的太阳能存储和利用 毕业设计 73页 46233字 包括开题报告 文献综述 任务书 程序 外文翻译 论文正文34页)
摘 要 人类正面临的生态环境的不断恶化和将要来临的能源危机,要求人类必须致力于新能源的开发。新能源要求资源丰富,分布广泛,可以再生,不污染环境,是与人类赖以生存的地球的生态环境相协调的清洁能源。太阳能是目前利用最广泛的一种新能源。地面上接受到的太阳能,受气候、昼夜、季节的影响,具有间断性和不稳定性及本身存在的强度弱。因此,太阳能的储存十分必要。目前太阳能储存技术还未成熟,发展比较缓慢,需要人类继续努力研究。本论文利用沸石的可逆脱水性来储存太阳能。当沸石受热时,存在于沸石通道和空腔中的沸石水能部分或全部逸出,同时,储存太阳能。当周围环境的温度下降至室温时,沸石又能吸附周围环境中的水分,放出热量,可为房间供暖。整个过程也叫沸石的吸附/脱附过程,沸石的晶体结构不被破坏,即它可以反复的利用。论文设计了一个简易实验,在沸石失去沸石水后,改变环境,使沸石不能进行吸附过程,从而达到长时间储存太阳能的目的。
关键词:利用;储存;脱附;吸附;干燥剂。
Abstract The human is facing the ecological environment of worsening continually and the energy crisis of going to approach. This requests the human to have to devote to developing the new energy. That new energy request rich resources, wide range, can regenerate, does not pollute the environment, is clean energy which adapt to the human survival of Earth's ecological environment. At present the solar energy used is one kind of the most widespread new energy. Because the solar energy is influenced by the climate,the day and nights and the season, it is weak,discontiguous and instable. Therefore, the solar energy storage is extremely essential. At present solar energy storage technology also immature, the development quite is slow, needs the human to try hard the research continually. The paper use the zeolite to stores the solar energy. When zeolite being heated, zeolite water exists in channel and the cavity can sublime, simultaneously, store solar energy. When environment temperature drop to room temperature, the zeolite can adsorb the environment moisture content, emits the heat, may for the room heating. The entire process also is called the adsorption and disengage, and the zeolite crystal structure is not destroyed, namely it can be used repeatedly. The paper has designed a simple experiment, after the zeolite loses its water, we change the environment, make the zeolite cannot carry on the adsorption process, thus achieves the goal to store solar energy for a long time.
Key words:Using;storage;disengage;adsorption;desiccant。
目录 0.前言 1 0.1国内外现状 1 0.2本论文所要解决的问题 1 0.3研究意义 1 1.太阳能 3 1.1太阳能利用的历史 3 1.2太阳能的优点和缺点 5 1.2.1太阳能的优点 5 1.2.2太阳能的缺点 5 1.3太阳能集热材料的光吸收特性、原理 6 1.3.1太阳能选择性吸收涂层理论分析 6 1.3.2吸收原理、过程 6 1.4太阳能集热材料的光热转换原理 6 1.4.1微观方面阐述光热转换原理 6 1.4.2宏观阐述光热转换原理 7 1.5太阳能贮存 7 1.5.1太阳能贮热 7 1.5.2电能贮存 9 1.5.3氢能贮存 9 1.5.4机械能贮存 10 1.6太阳能利用 10 1.6.1太阳能热发电 10 1.6.2太阳能光伏发电 12 1.6.3太阳能水泵 13 1.6.4太阳能热水 14 1.6.5太阳能建筑 14 1.6.6太阳灶 15 1.6.7太阳能干燥 15 1.6.8太阳能制冷与空调 16 1.6.9太阳能其它利用 16 2.利用沸石储存太阳能的探讨 18 2.1利用沸石存储太阳能的原理 18 2.2沸石的介绍 18 2.2.1沸石的性质 18 2.2.2沸石的分布 20 2.2.3工艺特性及主要用途 21 2.2.4开发利用现状及发展趋势 24 2.3沸石储存太阳能的热效率 26 2.4利用沸石储存太阳能的两个问题 28 2.4.1应该选择何种太阳能集热器 29 2.4.2如何让失去沸石水的沸石密封保存 30 2.5新的问题 31 2.5.1干燥剂的选择 31 2.5.2沸石的选择 32 3.利用沸石的太阳能利用的展望 33 参考文献 34 致谢 35 附录 36 英文文献翻译原文1 36 英文文献翻译译文1 42 英文文献翻译原文2 46 英文文献翻译译文2 49 附件1 毕业设计任务书 1 附件2 开题报告 1 附件3 开题意见表 1 附件4 文献综述 2 附件5 验收记录表 1 附件6 验收记录表 1 附件7 答辩记录表 1 附件8 评语表 1
0.前言 0.1国内外现状 从20实际70年代,澳大利亚的Close等人就开展了固体吸附的太阳能热利用研究。此后,有关的科学研究不断深入。以沸石—水为吸附对的闭式循环制冷/热装置,国内外已有报道,但对开式循环还比较少见。开式循环可以直接利用空气作为水的载体,环境空气流过系数,经吸附/脱附过程后又回到环境。此过程对环境没有任何副作用,同时实现太阳能储存并用于供暖。 近几年来美国利用斜发沸石从太阳辐射中吸收和释放热能,既用来空调,又用于水加热,取得成功后,一些国家认为这是天然沸石的一个具有远景意义的利用领域。加拿大发明了一种储存太阳能的新办法,用来为房间供热,他们采用了一种装满沸石的容器,这种取暖办法是利用沸石容易吸热量,在与湿润空气接触时又可以放出热量的原理。
0.2本论文所要解决的问题 其一,太阳能很弱,分布不均,这需要我们把太阳能集中起来,那么该利用什么样的太阳能集热器呢? 其二,利用沸石的太阳能贮热即利用沸石的可逆脱水性,但沸石有斜发沸石、丝光沸石、菱沸石等几种,那么我们应该用哪种沸石,能更好的发挥它的可逆脱水性? 其三,沸石被加热后,沸石中的结晶水升华,那么我们应该这样除掉装置中的水分? 其四,要除去空气的水分,应该用哪种干燥剂会更有经济效益呢?
0.3研究意义 随着社会的发展,现代化的程度越来越高,能源的消费量也越来越大,并且对能源的质量要求越来越高。然而,世界能源形势十分严峻。从20世纪50年代起,在不到20年的时间内,连续发生了4次能源危机,促使人类不得不对地球上石油、天然气和煤炭等常规能源的蕴藏量和消费量进行一番认真的调查研究。所得到的结论是:全世界石油的开采储量约为900亿吨,按照当时的年生产量约30亿吨算,仅能维持30年左右;天然气的可开采储量约为1.1×106亿立方米,年消费量约为2×104亿立方米,也仅能维持55年左右;煤炭的可开采储量约为50亿吨,故能维持300年左右。接下来的二三十年,尽管陆续在中东波斯湾、北非、前苏联西伯利亚、英国北海、美国阿拉斯加、墨西哥沿海和我国新疆南部发现若干大型油、气田,使石油的可开采储量提高,但消费量也大增。截至2002年底,世界石油可开采储量为1.427×103亿吨,可开采40.6年;天然气为1.5578×106亿立方米,可开采60.7年;煤炭为9844.5亿吨,可开采204年。因此,如不尽早设法解决化石能源的替代能源,人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。 再者,石油、天然气、煤炭等常规能源的燃烧排放的大量粉尘、SO2、H2S、NOx等不仅给环境造成严重污染,还危害人类健康,使人类产生各种疾病。化石燃料燃烧排放的大量二氧化碳造成温室效应,使沿海低地和一些岛屿国家正面临被海水淹没的威胁; SO2 等造成酸雨,毁坏庄稼、森林和建筑;氮氧化合物跟氢氯氟破坏臭氧层,引起臭氧层空洞,伤害人类皮肤,引起皮肤癌。如不尽早寻找、开发没有污染、储量巨大的新能源来替代现在使用的常规能源,人类不仅将面临能源枯竭的危机,而且将遭遇环境严重污染、破坏,引起自然灾害、疾病等前所未有的灾难。 面对能源的潜在危机和生态环境的不断恶化,世界各国积极开发利用包括太阳能在内的可再生能源,以实现能源工业的可持续发展。人类必须未雨绸缪,及早寻求新的替代能源来代替石油、煤、天然气等常规能源。新能源要求资源丰富,分布广泛,可以再生,不污染环境,是与人类赖以生存的地球的生态环境相协调的清洁能源。充分开发利用包括太阳能在内的更多有益的新能源及可再生能源,实现能源工业的可持续发展,从而加速全球能源产业的整合更加迫切并具有重大的战略意义。随着对太阳能与可再生能源广泛的大规模的利用,全球的能源结构必将发生根本性变化。
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