热电池中的非接触式红外测量

使用双色测温仪确保精确的充电状态监测

利用高效热电池开发可再生能源,为工业供热和发电

固态热电池,也称为热电池,可将间歇性电能(通常来自可再生能源或工业废热)储存为热能,并持续很长时间。它们提供可持续的热量和电力,以满足大型工业运营的需要。这些热电池使用固体材料将高温热能储存在绝缘模块中,用于高能量存储应用。玻璃渣、钢渣、混凝土、硅和石墨烯等材料因其高温、高能量密度的存储能力而被利用。

虽然不同的公司采用略有不同的方法来产生和储存热量,但基本原理保持一致:可再生能源(如风能和太阳能)是成本效益高的材料,然后对其进行绝缘,直到储存的热量可以出于制造目的而释放出来。

这些热能存储系统通常为容器大小,可在绝缘的、有时是真空的室内将大量材料加热到 650°C 至 3000°C 的温度,典型的工作温度约为 1200°C。高效光伏电池可捕获炽热材料的辐射能量,或将热量直接应用于工业过程。然后,这些储存的热量以必要的规模和温度输送到各种工业应用中。

充电状态通过质量温度来测量,必须监测质量温度才能控制电池。由于接线干扰和绝缘问题,接触式温度测量不可行。由于温度范围或传感器漂移,传统的接触方法在这种极端温度下也会失效。这强调了非接触式红外测量在监测热电池方面至关重要的必要性。

Accurate State of Charge Measurement in Thermal Batteries with Two-Color Pyrometers
Non-Contact Infrared Measurement in Thermal Batteries

使用双色测温仪精确测量热电池的充电状态

热电池的充电状态与热质量的温度直接相关。鉴于这些电池的能量容量很大,所用材料的温度可能会有很大差异。在如此宽的温度范围内,材料发射率的变化会导致温度读数不准确。

为了解决这个问题,可以应用红外测温的双色原理来准确测量温度。双色测温仪通过比较从表面发射的两个不同波长的辐射强度来测量温度。与依赖于一个波长的绝对强度的单波长测温仪不同,双色测温仪根据两个波长的强度比来计算温度。这种基于比率的测量受发射率变化的影响较小,因此在不同温度下更可靠。因此,这种方法可以补偿发射率的变化,确保即使热质量经历显着的温度波动也能获得准确的温度读数。

Optris 提供具有智能比率模式的不同比率测温仪。比率测温仪的智能比率模式可提高温度测量精度,因为它可以自动适应测量环境的变化,例如自学习后发射率的变化。智能比率模式通过连续分析和调整两个波长的辐射强度比率,确保精确且可重复的温度读数。

集成 Optris 测温仪,实现卓越的热电池监控

美国的工业热电池系统集成了 Optris CT Ratio 红外测温仪,可测量超过 1200°C 的温度。这些设备提供精确的非接触式测量功能,这对于监测其热存储系统中的过热石墨至关重要。Optris 测温仪的高光学分辨率和坚固的设计确保即使在封闭室内的苛刻条件下也能获得准确的温度读数。此外,通过 4-20mA 输出将 Optris 设备与现有的过程控制系统集成,可实现无缝数据分析和过程优化,确保高效回收能量。

Optris CT Ratio 型号的坚固设计和高光学分辨率可精确监测过热热质量,揭示能量存储能力并实现过程优化。此外,Optris 的全面软件支持和先进的算法(例如智能比率模式)提高了热存储系统的整体有效性和效率,使 Optris 成为电池监控应用的首选。

Integrating Optris Pyrometers for Superior Thermal Battery Monitoring