熱電池:冬天里德國制造的中國夏季
2012-11-29

  本報記者 王長風報道

  2012年11月的一個冬夜,中國湖北省襄陽市歐廟鎮黃龍觀種場。

  曾經延續下了一周的綿綿細雨,氣氛分外濕潤。60歲的劉老漢揮舞著關節腫大的手,招待一家人圍坐在木炭盆旁看電視。木炭盆上搭著一個木頭做的四方架子,架子上是一塊方方正正的棉被。這是襄樊外地,乃至中國南方世代相傳的一種取暖方式。

  往常,隨著電取暖器和空調的提高,木炭取暖在中國南方逐步消逝。

  “(電取暖器和空調)還是沒有木炭的成效好。次要是南方沒有暖氣。”劉老漢晚年間在南方打過工,他一直覺得南方用的電暖氣太過枯燥還特地耗電,空調更是因在濕潤天氣里表示不佳而早早的被他舍棄。

  劉老漢的小女兒手上拿著一個暖手寶。這是近年來剛剛末尾盛行的一種取暖用具,還是劉老漢在北京任務的兒子寄回來的。

  由于沒有暖氣,中國南方的每一個冬季都是濕寒滲骨的,長凍瘡、患風濕性關節炎的老年人分明多于南方。

  不過,這一狀況大概將隨著德國圖林根州HM散熱器制造公-司總經理克里斯蒂安·莫(Christian Muhr)的中國之行而有所改善。

  “熱電池的創意根源于暖手寶。” 50歲的克里斯蒂安·莫對《中國產經舊事》記者說。2012年11月23日,他帶著擔任法國市場業務的女兒瓦雷阿努·依奧阿娜離開北京,長安街旁北京飯店的一家咖啡廳里,幾位中國市場的客戶正等著他們。

  亞麻發色的克里斯蒂安·莫有著中國人規范里的矮小身板,說起話來卻細聲細氣,以致于總要低低的傾一下腰,似乎這樣愈加可以讓人聽分明他低速的聲響,為了盡可以注釋清楚熱電池的原理,他特地帶來了中德兩位翻譯。

  自從30年前完成法律專業的進修后,克里斯蒂安·莫就不時在德國最大的家族企業里任務,這是一家從1962年末尾就消費鋼制散熱器的公-司。到了1994 年,在德國的丁根施塔特,克里斯蒂安·莫擔任的特地處置高質量品牌散熱器消費的HM散熱器制造公-司正式投產。至今,HM公-司消費的散熱器曾經超越了500萬組。

  正是基于這樣的根底,以鹽作為存儲介質來存儲熱量,由位于德國鮑茨內耳的Rawema Countererade產品研發公-司和HM散熱器制造公-司獨自開拓研制,熱電池被制造了進去。

  之前在承受德國MDR電視臺的采訪時,克里斯蒂安·莫說,兩年前,當熱電池創意的創造者第一次來造訪他的時分,他的第一個反響就是,這可以又是一個猖獗的人來傾銷他猖獗的創意,并且要尋覓一個猖獗的投資者。

  但是單方接觸后,對方的創意感動了他。

  經過兩年多的根底研討,目前熱電池研發任務曾經進入了最初的沖刺階段。到2011 年底,產品和制造技術將為批量消費做好預備。在Rawema 公-司總經理安德利亞斯·高爾普斯看來,熱電池有著宏大的潛能:“熱電池處于一個布滿期望的開展末尾,就相當于80年代初的風渦輪機。”

  “塑料暖手包里裝的是液態鹽和一個金屬片。只需捏一下金屬片,液態鹽就末尾了晶體化的進程。這時分,熱手包的溫度就末尾下降,到達56 ℃。等到完好冷卻后,熱手包里的鹽就變成了固體。假設我們把它放進沸水加熱,熱手包里的鹽就又變成了液體,直到再次捏動金屬片,收回開釋熱能的指令為止,它會不時以液體的形狀具有。”克里斯蒂安·莫說。

  實踐上,這種貯存并開釋熱量的原理,并非新的創意。但是臨時以來不時無法處理的題目是,如何無效地貯存熱能,又如何最大化地發揚這種熱能的功效。

  依照HM公-司的研討,熱電池由熱源、一個可變數手段潛熱貯存、掌握單元和熱交流器形成。研發者終極的幻想設想是,既要有足夠的動力可用,又要防止在熱量的貯存方面運用化石動力。

  假設用熱電池同蓄電池做一個比擬,那么,蓄電池是用來蓄電放電,循環往復;而熱電池是用來儲熱放熱,循環往復。二者的任務進程大致相反,都是攝入能量,放出能量,但是一個攝入放出的是電能,另一個攝入放出的是熱能。在這個意義下去講,熱電池和電毫有聯系。我們所說的給熱電池充電,實在就是指把熱能貯具有熱電池外面。

  “在日照充沛的日子里,太陽能所發作的能量遠遠大于我們的需求。異樣,風能也會發作過剩的動力。以致熱電廠、工廠、渣滓燃燒廠等。在冬季,由于供大于求,所以少量的余熱都被白白糜費掉了。熱電池最大的上風就在于,它可以把這些過剩的熱能貯存起來,不時到我們需求它的時分,再把它開釋進去,用它來加熱暖氣大概生活用的熱水。”

  克里斯蒂安·莫拿出隨身帶的ipad,翻開圖畫板,用紅、黑、綠三種色彩標注著儲能開釋的進程:“全年供熱進程可分為3個階段。第一階段(5 月1 日至11 月15 日):太陽能集熱器提供所需求的熱量和熱水,并給潛熱貯存裝置貯存能量。到本階段完畢時,貯存裝置至多可以蓄滿95%的能量;第二階段(11 月15 日至3 月15 日):所需求的熱量將由潛熱貯存提供(每個貯存罐約10 千瓦/小時)。其中,一局部熱水和供暖來自太陽能集熱器和不間歇地充蓄能量的潛熱貯存。在普通狀況下,能量需求量約為20 千瓦時/天,假設冬季臨時沒有日照,有可以需求在本階段的末期運用增強功用;第三階段(3 月15 日至4 月30 日):熱量需求和熱水可以經過太陽能集熱器和潛熱貯存獨自提供。”

  就狹義而言,熱電池是指一套完好的裝備,它包括能量根源、潛熱貯存零碎和熱量分配。就狹義而言,熱電池實踐上是指潛熱儲熱零碎,即潛熱貯存 + 熱量分配 + 熱量掌握。

  熱電池的概念既是指由若干貯存容器組成的匯合體,也是指單個的貯存容器。貯存介質被貯具有容器中,換熱器、貯存器外殼和其他一切與鹽混合物接觸的資料,均采用不銹鋼材質。存儲介質為醋酸鈉,它不會對環境形成任何損害。

  熱量分配可經過保守作風的散熱器大概立體散熱器/地熱散熱器來停止。增強功用提供了這種可以性,在需求時,可以經過混合型散熱器運用慣例動力同時供暖。熱電池可以配置為全天候供熱,也可以依據狀況配置為局部供熱。配置為全天候供熱時,應依據最壞的狀況和最好的狀況辨別加以考量。所謂最壞的狀況,就是要將冬季工夫想象為最長,還要再加上相應的平安系數。在這種狀況下,所需求的投資要比依照最好狀況的設置多30%-40%。假設依照最好的狀況來配置,則需求有增強功用,以便在需求時可以采用慣例動力同時供熱。

  基于這樣的想法,蓄熱進程所必須的熱量可以方案由太陽能光熱零碎提供,也可以是熱電廠余熱或工專業熱。

  “這實踐上是對過剩動力的再應用。”借助兩位翻譯,克里斯蒂安·莫正確地注釋著熱電池的原理和功用。“熱電池在熱量貯存上的打破,在于它采用了模塊的方式。一個裝滿鹽的密封罐,就是一個模塊。熱電池沒有流動的大小,它可以由幾個模塊組成,也可以由幾十個,上百個,以致更多的模塊組成。所以,熱電池可以依據修建物的大小、依據裝置地點的日照狀況,依據在多大水平上依靠熱電池來取溫暖加熱生活用水的計劃,來肯定模塊的數目。而且既然是模塊,所以可以隨時依據需求來添加模塊數目,而且假設一個模塊發作毛病,也便于保護頤養。”

  模塊化終究還有什么長處呢?克里斯蒂安·莫注釋道,可以依照需求來決議該當開釋幾能量。這是以前的研發者所無法做到的。暖手包,你只需給它一個開釋熱能的指令,它就將塑料袋里的液體鹽局部變成了晶體。液體鹽的貯存罐也是如此,不論罐子是大還是小,只需給它一個開釋熱能的指令,它就會將整罐的液體鹽局部變成晶體,開釋出局部熱能。這些熱能假設不能局部派上用場,那就會被白白地糜費掉。打個比方,模塊化就像是把食品分紅份飯,每頓取食一份。而過大的容器就像是一頓必須將一鍋飯吃完,吃不完就必須倒掉。

  此外,模塊組合的方式更有益于在過渡時節和冬季貯存熱能。夏天,日照的天數多、工夫長,所以熱電池有足夠的工夫來把晶體鹽凝結為液體,將熱能蘊藏起來。但是在過渡時節和冬季,日照工夫短,而且云靄天氣也多。在這種條件下,模塊(儲鹽罐)由于其公道的容積,可以在較短的工夫完成凝結儲熱的任務。

  打個比方,我們給10團體燒開水,一杯一杯地燒,第一,每一杯所需求的工夫短,第二,即使火力削弱,無法讓每團體都喝到開水,但是最最少其中有幾杯水曾經燒開了。沒有燒的那幾杯水,明天可以接著再燒(這就像10 個模塊,一個一個地讓它儲熱,固然無法讓10個模塊在日照消逝之前都完成把晶體鹽變成液體鹽的儲熱任務,但是最最少其中的幾個模塊可以做竣工了。其他的模塊可以明天持續)。假設給10 團體燒一鍋開水,假設火力足夠,那自己大快人心。假設火力太弱,不能把水燒開,那么明天自己誰也沒有開水喝。只好明天重新點火,重新末尾把冷水加熱的進程(假設不是模塊,而是一個大貯存罐,明天沒有可以把一切的晶體鹽凝結為液體,只能明天再重新加熱,這個進程和今天一樣長)。

  “10年前,我第一次來中國,看到人們對暖氣的運用還是一種比擬糜費的方式。有些人家里供暖太熱,就將窗戶翻開升高溫度,這完好就沒有思索到供暖所耗費的動力。那個時分,我也沒有看到供暖裝備上有可以掌握溫度、調停供暖水平的方式。” 發覺題目,克里斯蒂安·莫實踐上也就發覺了市場。

  2001年,在中國大連,HM公-司成立了一家合資企業——大連海鑫散熱器制造無限公-司。

  固然這是一家中方控股的企業,但是,“大連海鑫就是HM,HM公-司就是大連海鑫。”克里斯蒂安·莫比畫動手勢夸大道。“我們的散熱器是在德國批量消費。德國制培育是我們的質量保證。”

  德國質量,中國市場。這是克里斯蒂安·莫對公-司未來開展的寄予。“中國政府在近年來,對生態環境、浪費動力以及綠色環保方面的規劃越來越多,展示給世界的決計也十分大,實踐措施和政策也很無力度。中國將可以成為HM公-司最大的入口市場。”

  在HM公-司的網站上可以分明地發覺,這個極端繁復卻又賦予豐厚形式的網頁上方,7面國旗代表7個不同國度的言語,中國在第五位,排在德、英、法、俄羅斯之后,在橫跨歐亞兩洲的土耳其和毗連德國的比利時之前。

  近年來,中國不時進步對新動力和節能降耗的注重,也讓HM公-司對中國市場越來越注重。

  中-共十八大會議上,時任中-共中心總書記的胡錦濤在演講中提到“要浪費集約應用資源,推進資源應用方式基本改動,增強全進程浪費治理,大幅升高動力、水、土地耗費強度,進步應用效率和效益。推進動力消費和耗費反動,掌握動力耗費總量,增強節能降耗,支撐節能低碳產業和新動力、可再生動力開展,確保國度動力平安”。

  “我們估計熱電池的需求量在中期內會疾速增加。我們當然會跟進在次要市場就近樹立消費基地的任務,在某些的狀況下,也可以思索采用受權消費的方式。”克里斯蒂安·莫這樣說。

  克里斯蒂安·莫以為,固然德國在太陽能實踐應用方面走在中國后面,暖通專業技術人才較多,中國在這一范疇的人力資源臨時還不夠。但是,中國有一個最主要的方面是,中國人觀念的改變比歐洲人要快。

  “往常糜費動力的人越來越少,中國老百姓也曾經有了節能減排的認識。” 10年中,克里斯蒂安·莫對中國的印象每一次都在改動。“中國用30多年的工夫做到了很多歐洲上百年工夫才做到的事。這就是源于觀念的改變。”

  “我們布滿了對中國新動力政策的等待,但是要改動中國耗費者觀念還需求注重三個方面。”克里斯蒂安·莫以為。“首先要讓耗費者曉得動力從哪里來、還剩幾,要讓耗費者具有動力危機認識。其次,該當經過可以直觀感受的方式和工具,例如可以掌握每個獨自房間供暖的閥門,讓耗費者曉得正在耗費的動力和所需求承當的用度,培育公道耗費的觀念;最初,也是最為主要的是,政府在制定鼓舞運用新動力、可再生動力的政策時,要分明地讓耗費者曉得,動力浪費運用的現狀、手段、未來和如何掌握。”

  從節能環保的視角來看,克里斯蒂安·莫以為熱電池的意義在于:首先,在熱能的獲得方面,它可以協助我們局部大概局部解脫對石油化工動力的依靠。這外面當然有一個本錢的題目。假設要局部不依靠石化動力,那就需求依照最冷的冬季、最少的日照的條件來肯定模塊的數目。當然模塊越多,本錢就越高。假設依照普通的冬季天氣,即依照最好的狀況來設置熱電池,所用的模塊數目會增加,天然本錢也會隨著升高。但是萬一這個冬季天氣比料想的要蹩腳,就有可以呈現這種狀況——采暖期還沒有完畢,但是熱電池由于這個冬季日照缺乏無法“充電”,而上一個冬季蘊藏的熱能也將告罄。所以,假設依照普通的冬季來設定熱電池的大小,就要思索到相應的彌補措施,比方采用電水兩用的散熱器、備用的壁掛爐或其他可以加熱的設備渡過采暖季的最初幾天。

  其次,假設要把熱能蘊藏在鹽外面,首先必須給鹽加熱,讓它變為液態鹽。而這個加熱的進程需求動力。要么是電,要么是油,要么是燃氣。而熱電池可以協助我們解脫電網、保送油氣的網絡的束縛,量體裁衣地處理貯存熱能所需求的動力。小到一家一戶,大到一個小區,一個村鎮,都能在熱電池的協助下,充沛應用外地過剩的動力,以到達聚集貯存熱能的手段。

  “這樣,就再也不會呈現供暖過熱翻開窗戶降溫的狀況了。”克里斯蒂安·莫對幫助將HM公-司網站翻譯成中文的中國冤家楊耘說。

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