রাসায়নিক শক্তি সংরক্ষণের জন্য কাস্টমাইজড টাইটানিয়াম তাপ এক্সচেঞ্জার ডাবল টিউব কাঠামো

রাসায়নিক শক্তি সংরক্ষণে কাস্টমাইজড টাইটানিয়াম তাপ এক্সচেঞ্জার প্রস্তুতকারক

রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয়কারী রাসায়নিক যৌগ আকারে শক্তি সঞ্চয় এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া মাধ্যমে এটি মুক্তি প্রক্রিয়া বোঝায়। এই সঞ্চয় পদ্ধতি উল্লেখযোগ্য সম্ভাবনা আছে,বিশেষ করে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির ক্ষেত্রে (যেমন সৌর ও বায়ু) এবং শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থারাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন সঞ্চয়, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ইত্যাদি বিভিন্ন প্রযুক্তি রয়েছে।বিশেষ করে তাপ স্থানান্তর এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ জড়িত প্রক্রিয়া.

রাসায়নিক শক্তি সংরক্ষণে তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির ভূমিকা

একটি তাপ এক্সচেঞ্জার হল একটি ডিভাইস যা দুটি বা ততোধিক তরলগুলির মধ্যে তাপ স্থানান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমে, তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি বিভিন্ন উপায়ে মূল ফাংশনগুলি সম্পাদন করেঃ

1. তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ: কিছু রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমে, রাসায়নিক বিক্রিয়া (যেমন হাইড্রোজেন সংশ্লেষণ এবং বিভাজন, লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জ / ডিসচার্জ ইত্যাদি) তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে থাকে।তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি সর্বোত্তম প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য প্রতিক্রিয়া চলাকালীন উত্পন্ন বা শোষিত তাপ স্থানান্তর করতে সহায়তা করেউদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন স্টোরেজ সিস্টেমে (যেমন হাইড্রোজেন সংশ্লেষণ বা জ্বালানী সেল অপারেশন)তাপ এক্সচেঞ্জাররা সিস্টেমের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রন করে যাতে রাসায়নিক বিক্রিয়া অত্যধিক উত্তপ্ত বা শীতল না হয় তা নিশ্চিত করে, যা শক্তির মুক্তি এবং দক্ষতা প্রভাবিত করবে।

2. কার্যকারিতা বৃদ্ধি: অনেক স্টোরেজ প্রযুক্তিতে, যেমন থার্মোকেমিক্যাল এনার্জি স্টোরেজ (টিসিইএস) সিস্টেম, তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তির দক্ষতা উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়।তাপমাত্রা পার্থক্য এবং তাপ প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে, তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি তাপীয় শক্তির ব্যবহার সর্বাধিক করতে পারে এবং শক্তির ক্ষতি হ্রাস করতে পারে।তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি রিঅ্যাক্ট্যান্টগুলি থেকে সঞ্চয়স্থান মিডিয়াতে তাপ শক্তি স্থানান্তর করতে ব্যবহৃত হয় (e(উদাহরণস্বরূপ, তাপীয় লবণ, ধাতু হাইড্রাইড), যা প্রয়োজন হলে মুক্তি পায়।

3. রাসায়নিক বিক্রিয়ার গতিবিদ্যা উন্নত করা: কিছু রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির জন্য দক্ষ রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির জন্য নির্দিষ্ট তাপমাত্রার শর্ত প্রয়োজন। তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সরবরাহ করে। উদাহরণস্বরূপ,লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে, যদি তাপমাত্রা খুব বেশি বা খুব কম হয় তবে এটি ব্যাটারির কর্মক্ষমতা এবং জীবনকালকে প্রভাবিত করতে পারে। তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি ব্যাটারিটিকে তার অনুকূল তাপমাত্রা পরিসরের মধ্যে পরিচালনা করতে সহায়তা করে।

সাধারণ রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিতে তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির প্রয়োগ

1. হাইড্রোজেন স্টোরেজ সিস্টেম (পাওয়ার টু গ্যাস): হাইড্রোজেন স্টোরেজ এমন একটি প্রযুক্তি যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে হাইড্রোজেনে রূপান্তর করে, যা পরে সংরক্ষণ করা যায় এবং পরে আবার বিদ্যুৎতে রূপান্তরিত হয়।ইলেক্ট্রোলাইসিসের মতো প্রক্রিয়াগুলির দক্ষতা এবং সুরক্ষা নিশ্চিত করার জন্য তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করেতারা হাইড্রোজেন সংকোচন এবং তরলীকরণেও ভূমিকা পালন করে, এই প্রক্রিয়াগুলির সময় স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করার জন্য গ্যাস থেকে তাপ স্থানান্তর করে।

2. তাপ রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় (TCES): থার্মোকেমিক্যাল এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমে, রাসায়নিক বিক্রিয়া শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তির জন্য ব্যবহৃত হয়।তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং প্রতিক্রিয়া হার নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণউদাহরণস্বরূপ, ধাতু হাইড্রাইড হাইড্রোজেন শোষণ / desorption প্রতিক্রিয়া, তাপ এক্সচেঞ্জার তাপ শোষণ এবং এটি সংরক্ষণ করতে পারেন, তারপর শক্তি উত্পাদন জন্য প্রয়োজন হলে তাপ মুক্তি।

3. সোডিয়াম-সালফার ব্যাটারি (NaS ব্যাটারি): সোডিয়াম-সালফার ব্যাটারি একটি উচ্চ তাপমাত্রার শক্তি সঞ্চয়কারী সিস্টেম, যা প্রায় 300~350°C তাপমাত্রায় কাজ করে।এই ব্যাটারিগুলোতে তাপ বিনিময়কারী অপরিহার্য যেগুলো তাপ অপসারণ করে তা চারপাশের পরিবেশে স্থানান্তর করে, ব্যাটারির মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির জন্য সর্বোত্তম তাপমাত্রা বজায় রাখা।

4. গলিত লবণের শক্তি সঞ্চয়: ঘনীভূত সৌর শক্তি (সিএসপি) সিস্টেমে, গলিত লবণগুলি প্রায়শই তাপ সঞ্চয়কারী মাধ্যম হিসাবে ব্যবহৃত হয়।গলিত লবণ সংরক্ষণ ব্যবস্থার তাপ বিনিময়কারীগুলি গলিত লবণ থেকে বাষ্প জেনারেটরগুলিতে তাপ স্থানান্তর করার জন্য অত্যাবশ্যকতাপ এক্সচেঞ্জারগুলি দক্ষ তাপ স্থানান্তর নিশ্চিত করে এবং সিস্টেমে অতিরিক্ত উত্তাপ বা অসম তাপমাত্রা বিতরণ রোধ করে।

তাপ এক্সচেঞ্জারের ধরন

বিভিন্ন রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির জন্য বিভিন্ন চাহিদা রয়েছে, তাই অ্যাপ্লিকেশনটির উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরণের ব্যবহার করা হয়। সাধারণ ধরণের তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• শেল-এন্ড-টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার: একটি শেল এবং একটি সিরিজ টিউব যা তরল প্রবাহিত হয়। এই ধরনের ব্যাপকভাবে বড় আকারের শক্তি সঞ্চয় সিস্টেম ব্যবহার করা হয়।
• প্লেট তাপ এক্সচেঞ্জার: একাধিক স্তুপীকৃত ধাতব প্লেট দিয়ে গঠিত, এই ধরনের আরো কম্প্যাক্ট এবং সাধারণত দ্রুত তাপ স্থানান্তর বা কম তরল তাপমাত্রা প্রয়োজন সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয়,যেমন ছোট আকারের রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয়কারী ডিভাইস.
• ফিন-টিউব তাপ এক্সচেঞ্জার: বৈশিষ্ট্যগুলি তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠের আয়তন বাড়ানোর জন্য টিউবগুলিতে সংযুক্ত ফিনিস। এই ধরণের উচ্চ তাপ অপসারণের প্রয়োজন এমন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।
• বায়ু শীতল তাপ এক্সচেঞ্জার: সিস্টেমের মধ্যে তরল শীতল করার জন্য বায়ু ব্যবহার করে, প্রায়শই এমন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় যেখানে তরল বা অন্যান্য শীতল মিডিয়া কম পছন্দসই বা আরও ব্যয়বহুল।

সিদ্ধান্ত

তাপ এক্সচেঞ্জাররা রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে, শক্তি রূপান্তর দক্ষতা উন্নত করে এবং সঞ্চয় প্রক্রিয়াটির স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।নতুন শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির বিকাশ অব্যাহত রয়েছে, বিভিন্ন স্টোরেজ সিস্টেমের তাপ ব্যবস্থাপনার চাহিদা মেটাতে তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির নকশা এবং প্রয়োগও বিকশিত হচ্ছে।