摘要：儲熱技術作為一種重要的儲能技術，其核心和關鍵在于材料的選用，本文將從技術原理、分類、常用的儲熱材料和發展趨勢來闡述顯熱儲熱技術的發展現狀。

隨著人類社會的進步，我們對能源的需求日益增大，加之常規能源儲量的逐漸減少（如煤炭、石油、天然氣等）和新型能源（如太陽能、風能、地熱能等）的開發尚處于初級階段，能源的合理科學利用就顯得尤為重要。在能源的實際使用中，我們常常會遇到能源因時間性和空間性導致的供需錯位，而造成能源的巨大浪費。太陽能，作為一種新型能源，已經在諸多領域得到大量的應用，氣候周期性的存在使得太陽能在夏季的時候供過于求，但冬季的時候卻供不應求，如何將暫時不用的多余能量通過某種方式將其收集并存儲起來，在能量需求高峰期再將其釋放出來，或者將其輸送到能源緊缺的地方再使用，這就需要一種材料或者系統裝置將能源先儲存再利用或者轉化后再利用。

顯熱儲熱技術的定義

顯熱儲熱技術是基于儲存材料自身溫度的升高和降低來進行熱能的儲存或釋放，即利用物質的比熱容量，是最早實現的儲熱方式，方式較簡單，傳熱過程中僅發生物理變化，并不發生任何的化學變化。顯熱儲熱方式使用的材料，常常需要滿足單位質量/體積的儲熱量大、物理及化學性質穩定、操作簡單等條件。若使用的材料為液態物質，要兼具儲熱和傳熱等性質。

顯熱儲熱材料的分類及常用材料

顯熱儲熱材料按照材料的狀態，常分為液態和固態兩大類。

液態材料應用較廣的主要有水、導熱油和熔融鹽。水溫度范圍較窄，主要應用在太陽池、太陽能熱水系統和電鍋爐熱水系統中。近年來，顯熱儲熱材料主要在導熱油和熔融鹽方面開展。常見的導熱油按化學組成分為礦物油型和合成油型兩類。礦物油型主要為石油中的環烷烴和鏈烷烴混合物，工作溫度常在300℃以下，高于此溫度工作將會破壞材料的熱穩定性，鏈狀結構容易斷裂，裂化后不能再生，但安全性高、成本低和原料易得是材料儲熱性能廣受關注的主要原因；合成油型一般為對稱結構的芳香烴類化合物，常通過基礎化工原料合成、分離和提純制得，主要優點為餾程窄、初餾點高、原子間共軛結構完整、熱穩定性好、流動性好和可再生處理。目前，如聯苯、聯苯醚、氫化三聯苯、芐基甲苯和二芐基甲苯等合成油型已取得工業化生產。熔融鹽顯熱材料因具有工作溫度范圍寬、成本低、密度大、黏度低、熱穩定性好、與多數金屬兼容性好等優點，被作為目前最為理想的顯熱儲熱材料，應用較多的有硝酸鹽、碳酸鹽和氯化鹽等。

固態顯熱儲熱材料常見的有鵝卵石、水泥和鑄鐵等，水泥和澆注陶瓷因傳熱性能好和成本低，近年來廣受關注。

顯熱儲熱技術的發展局限

一方面，盡管顯熱儲熱技術使用的材料價廉易得，但在依靠溫度變化來實現熱量的儲存和釋放的過程中，溫度不易保持恒定，同時與周圍環境存在的溫差使得熱損失較大（長時間儲存將造成較大的熱損失）；另一方面顯熱儲存技術的儲熱密度偏低，當儲存容量需求大時，儲熱設備的體積和重量相應增大，儲熱效率也隨之降低。隨著我們生活中對儲熱技術需求的提升，材料儲熱容量的規模將會越來越大，顯熱儲熱技術本身的局限將會導致該技術逐漸被淘汰。

結語

顯熱儲熱技術在溫度范圍要求較小的場合中應用廣泛，同時成本低、安全性高是該技術的優勢，但低儲熱密度將會使得該技術的應用場合很受限制，未來的發展趨勢不容樂觀。