管内封装相变蓄热单元设计及电蓄热装置模拟研究
发布时间：2021-09-11 21:10
电能作为一种清洁能源,在解决环境污染以及能源梯级利用等方面表现出独特优势。对于传统电采暖方式存在的高能低用的问题,相变蓄热技术很好的弥补了这一缺陷。在国家政策的有力引导下,深入研究相变储能技术,将电采暖与相变储能技术有机结合,开发应用相变蓄热电采暖技术及产品,不仅能够满足供暖需求,而且也能对电网负荷起到“削峰填谷”的作用,缓解电网压力。相变蓄热式电采暖在电力调峰和供暖方面表现出的独特优势,使其逐渐成为研究热点之一。本课题以Ba（OH）2·8H2O为相变蓄热材料,构建了一种基于管内封装相变材料的蓄热单元,可以与建筑围护结构结合,敷设与墙上,既适用于既有建筑的供暖改造,也顺应新建建筑、特别是装配式建筑的发展局势;也可用于蓄热器内部,集成生产相变蓄热电采暖装置。首先,搭建了相变蓄热单元的实验测试平台,对蓄热单元的蓄放热性能进行了实验测试。实验结果表明,整个蓄热过程用时900s,蓄热过程开始150s后,蓄热单元内相变材料的温度达到相变温度（351K）,此后的450s内蓄热单元持续吸热,但是温度基本保持不变,是蓄热单元的相变潜热蓄热阶段,占整个蓄热过程用时的50%;相较于蓄热过程,在放热过程阶段...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
部分实
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文14集、记录数据。实验台实物如图2-2和图2-3所示。图2-2蓄热单元储放热特性实验装置图2-3降温过程冷却装置2.3.4实验方案与步骤本次实验过程中，水浴加热时，水温保持在90℃左右；冷却时，环境空气温度维持在14℃左右。水温和空气温度分别由温度传感器A4、A5实时测量和记录。实验具体步骤为：(1)使用电子天平称取3份20g左右的纯Ba(OH)2·8H2O（每份称量3次，取平均值作为试样质量）；并将其放入编号为A1、A2、A3的试管中。(2)为保证测量的准确性，实验前采用标准温度计和恒温油浴对PT100进行标定。将修正值录入多路数据记录仪中，并设置仪器记录时间间隔为1min；(3)将探针型PT100放置到试管中，温度探头位于试管中心线上，并且保证其探头充分埋入试样中且不与试管壁接触，并对PT100编号（与对应试管编号保持一致）；(4)打开电热恒温水浴锅，设置温度为90℃。待水温达到90℃时恒定水温，并将试管放入水浴锅试管架上固定。(5)加热过程中，记录实验开始及结束时间。待观察到A1、A2、A3的温度接近水温并恒定时，取出试管，迅速擦净表面水分以后，放到空气中冷却，如图2-3所示；(6)冷却过程中，记录实验开始及结束时间。待观察到A1、A2、A3的温度接近空气温度并恒定时，实验结束；(7)实验完成后，导出实验数据并保存，以便数据整理与分析。实验结果分析2.4.1蓄热过程实验结果分析通过实验，得到纯Ba(OH)2·8H2O升温过程的温度曲线，如图2-4所示。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文14集、记录数据。实验台实物如图2-2和图2-3所示。图2-2蓄热单元储放热特性实验装置图2-3降温过程冷却装置2.3.4实验方案与步骤本次实验过程中，水浴加热时，水温保持在90℃左右；冷却时，环境空气温度维持在14℃左右。水温和空气温度分别由温度传感器A4、A5实时测量和记录。实验具体步骤为：(1)使用电子天平称取3份20g左右的纯Ba(OH)2·8H2O（每份称量3次，取平均值作为试样质量）；并将其放入编号为A1、A2、A3的试管中。(2)为保证测量的准确性，实验前采用标准温度计和恒温油浴对PT100进行标定。将修正值录入多路数据记录仪中，并设置仪器记录时间间隔为1min；(3)将探针型PT100放置到试管中，温度探头位于试管中心线上，并且保证其探头充分埋入试样中且不与试管壁接触，并对PT100编号（与对应试管编号保持一致）；(4)打开电热恒温水浴锅，设置温度为90℃。待水温达到90℃时恒定水温，并将试管放入水浴锅试管架上固定。(5)加热过程中，记录实验开始及结束时间。待观察到A1、A2、A3的温度接近水温并恒定时，取出试管，迅速擦净表面水分以后，放到空气中冷却，如图2-3所示；(6)冷却过程中，记录实验开始及结束时间。待观察到A1、A2、A3的温度接近空气温度并恒定时，实验结束；(7)实验完成后，导出实验数据并保存，以便数据整理与分析。实验结果分析2.4.1蓄热过程实验结果分析通过实验，得到纯Ba(OH)2·8H2O升温过程的温度曲线，如图2-4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年我国能源供应形势分析[J]. 杜伟,孙哲,赵春阳,初赓. 煤炭经济研究. 2019(07)
[2]2018年风电并网运行情况[J]. 中国机电工业. 2019 (03)
[3]地采暖用脂肪酸相变地板储放热性能模拟[J]. 邢靖晨,周玉成,虞宇翔,李露霏,常建民. 林业科学. 2018(11)
[4]电供暖的供热能效[J]. 刘鸣. 暖通空调. 2016(07)
[5]圆柱形相变蓄热单元性能的理论与数值研究[J]. 刘泛函,王仕博,王华,王辉涛,杨濮亦,熊靓. 太阳能学报. 2015(03)
[6]八水氢氧化钡相变材料储热性能实验[J]. 盛强,邢玉明,罗恒. 北京航空航天大学学报. 2014(05)
[7]新型低熔点熔盐黏度的实验研究[J]. 任楠,吴玉庭,马重芳. 工程热物理学报. 2012(03)
[8]焓法模型求解相变传热问题有效性分析[J]. 李利民,庄春龙,张洪宇,邓安仲,李胜波. 后勤工程学院学报. 2011(03)
[9]圆管内熔融盐强迫对流换热的实验研究[J]. 刘斌,吴玉庭,马重芳,赵耀华. 工程热物理学报. 2010(10)
[10]《相变材料与相变储能技术》[J]. 科学通报. 2009(04)
硕士论文
[1]模块化相变蓄热电采暖系统实验与模拟研究[D]. 王正.哈尔滨工业大学 2019
[2]管内封装相变蓄热单元性能实验及数值研究[D]. 孙国轩.大连理工大学 2019
[3]相变材料八水氢氧化钡应用基础研究[D]. 崔凯旋.山东建筑大学 2018
[4]Ba（OH）2·8H2O储热性能研究及充放热过程数值模拟[D]. 任学宏.武汉理工大学 2016
[5]石蜡相变材料的传热与控温性能研究[D]. 李得伦.华南理工大学 2012
[6]复合相变储热材料的制备及强化传热特性研究[D]. 张秀荣.华南理工大学 2011
[7]碳晶电热板用于室内局部辐射采暖的研究[D]. 付玉.哈尔滨工业大学 2011
[8]多孔石墨基相变储能材料的制备及热性能研究[D]. 程立媛.山东轻工业学院 2009
[9]高温相变蓄热电暖器研制及热性能研究[D]. 刘靖.清华大学 2004
本文编号：3393728
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
部分实
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文14集、记录数据。实验台实物如图2-2和图2-3所示。图2-2蓄热单元储放热特性实验装置图2-3降温过程冷却装置2.3.4实验方案与步骤本次实验过程中，水浴加热时，水温保持在90℃左右；冷却时，环境空气温度维持在14℃左右。水温和空气温度分别由温度传感器A4、A5实时测量和记录。实验具体步骤为：(1)使用电子天平称取3份20g左右的纯Ba(OH)2·8H2O（每份称量3次，取平均值作为试样质量）；并将其放入编号为A1、A2、A3的试管中。(2)为保证测量的准确性，实验前采用标准温度计和恒温油浴对PT100进行标定。将修正值录入多路数据记录仪中，并设置仪器记录时间间隔为1min；(3)将探针型PT100放置到试管中，温度探头位于试管中心线上，并且保证其探头充分埋入试样中且不与试管壁接触，并对PT100编号（与对应试管编号保持一致）；(4)打开电热恒温水浴锅，设置温度为90℃。待水温达到90℃时恒定水温，并将试管放入水浴锅试管架上固定。(5)加热过程中，记录实验开始及结束时间。待观察到A1、A2、A3的温度接近水温并恒定时，取出试管，迅速擦净表面水分以后，放到空气中冷却，如图2-3所示；(6)冷却过程中，记录实验开始及结束时间。待观察到A1、A2、A3的温度接近空气温度并恒定时，实验结束；(7)实验完成后，导出实验数据并保存，以便数据整理与分析。实验结果分析2.4.1蓄热过程实验结果分析通过实验，得到纯Ba(OH)2·8H2O升温过程的温度曲线，如图2-4所示。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文14集、记录数据。实验台实物如图2-2和图2-3所示。图2-2蓄热单元储放热特性实验装置图2-3降温过程冷却装置2.3.4实验方案与步骤本次实验过程中，水浴加热时，水温保持在90℃左右；冷却时，环境空气温度维持在14℃左右。水温和空气温度分别由温度传感器A4、A5实时测量和记录。实验具体步骤为：(1)使用电子天平称取3份20g左右的纯Ba(OH)2·8H2O（每份称量3次，取平均值作为试样质量）；并将其放入编号为A1、A2、A3的试管中。(2)为保证测量的准确性，实验前采用标准温度计和恒温油浴对PT100进行标定。将修正值录入多路数据记录仪中，并设置仪器记录时间间隔为1min；(3)将探针型PT100放置到试管中，温度探头位于试管中心线上，并且保证其探头充分埋入试样中且不与试管壁接触，并对PT100编号（与对应试管编号保持一致）；(4)打开电热恒温水浴锅，设置温度为90℃。待水温达到90℃时恒定水温，并将试管放入水浴锅试管架上固定。(5)加热过程中，记录实验开始及结束时间。待观察到A1、A2、A3的温度接近水温并恒定时，取出试管，迅速擦净表面水分以后，放到空气中冷却，如图2-3所示；(6)冷却过程中，记录实验开始及结束时间。待观察到A1、A2、A3的温度接近空气温度并恒定时，实验结束；(7)实验完成后，导出实验数据并保存，以便数据整理与分析。实验结果分析2.4.1蓄热过程实验结果分析通过实验，得到纯Ba(OH)2·8H2O升温过程的温度曲线，如图2-4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年我国能源供应形势分析[J]. 杜伟,孙哲,赵春阳,初赓. 煤炭经济研究. 2019(07)
[2]2018年风电并网运行情况[J]. 中国机电工业. 2019 (03)
[3]地采暖用脂肪酸相变地板储放热性能模拟[J]. 邢靖晨,周玉成,虞宇翔,李露霏,常建民. 林业科学. 2018(11)
[4]电供暖的供热能效[J]. 刘鸣. 暖通空调. 2016(07)
[5]圆柱形相变蓄热单元性能的理论与数值研究[J]. 刘泛函,王仕博,王华,王辉涛,杨濮亦,熊靓. 太阳能学报. 2015(03)
[6]八水氢氧化钡相变材料储热性能实验[J]. 盛强,邢玉明,罗恒. 北京航空航天大学学报. 2014(05)
[7]新型低熔点熔盐黏度的实验研究[J]. 任楠,吴玉庭,马重芳. 工程热物理学报. 2012(03)
[8]焓法模型求解相变传热问题有效性分析[J]. 李利民,庄春龙,张洪宇,邓安仲,李胜波. 后勤工程学院学报. 2011(03)
[9]圆管内熔融盐强迫对流换热的实验研究[J]. 刘斌,吴玉庭,马重芳,赵耀华. 工程热物理学报. 2010(10)
[10]《相变材料与相变储能技术》[J]. 科学通报. 2009(04)
硕士论文
[1]模块化相变蓄热电采暖系统实验与模拟研究[D]. 王正.哈尔滨工业大学 2019
[2]管内封装相变蓄热单元性能实验及数值研究[D]. 孙国轩.大连理工大学 2019
[3]相变材料八水氢氧化钡应用基础研究[D]. 崔凯旋.山东建筑大学 2018
[4]Ba（OH）2·8H2O储热性能研究及充放热过程数值模拟[D]. 任学宏.武汉理工大学 2016
[5]石蜡相变材料的传热与控温性能研究[D]. 李得伦.华南理工大学 2012
[6]复合相变储热材料的制备及强化传热特性研究[D]. 张秀荣.华南理工大学 2011
[7]碳晶电热板用于室内局部辐射采暖的研究[D]. 付玉.哈尔滨工业大学 2011
[8]多孔石墨基相变储能材料的制备及热性能研究[D]. 程立媛.山东轻工业学院 2009
[9]高温相变蓄热电暖器研制及热性能研究[D]. 刘靖.清华大学 2004
本文编号：3393728
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