基于非稳态太阳能梯级相变蓄热的数值模拟分析

发布时间：2021-09-05 12:51

　　本文利用不同熔化温度的相变材料,设计了3种蓄热模式,对非稳态太阳能集热器出口温度的传热流体进行了Fluent数值模拟,并对3种模式进行了比较。结果表明:3种模式的蓄热量分别为1,446.21、1,325.84和3,828.12kJ,梯级相变蓄热可以在较高温度范围内储存更多的热量;系统的蓄热效率分别提高了2.38%、2.22%和6.40%,太阳能利用率分别提高了2.66%、2.48%和7.15%。虽然单一的相变材料可以储存更多的低温热量,但梯级相变材料蓄热模式可以显著提高能源质量,具有良好的技术前景。 

【文章来源】：制冷技术. 2020,40(03)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

SWH流量计系统组件的实验装置和热电偶传感器的位置[17]

最初的实验结果包含了3种天气条件下（2010年2月4日阴天、2009年5月24日晴天和2009年10月13日间歇性云层覆盖）每个测量点的温度变化。忽略阴天和断续云量日的实验结果，本文对晴天的实测参数进行了分析，测试时间为8:00—20:00。图2所示为集热器流体出口温度Tc,o和蓄热水箱底部温度Tb,t随时间的变化。集热器出口和热水罐底部的最高温度分别出现在5 h和7 h，分别达到68℃和56℃。8 h以后，Tc,o一直小于Tb,T，这使得太阳能流体无法与水箱中的水进行热交换。考虑到集热器出口和水箱入口之间的热损失，太阳能流体在7 h之后将无法向水箱中的热水提供热量。据气象资料显示，爱尔兰都柏林5月平均气温仅为6～14℃，但日照时间较长，如图3阴影部分所示。因此，温度在35℃以上的热水可视为有用的生活热水。相应地，图3中7～10 h之间来自太阳能集热器的能量被视为有用能量。因此，有必要利用相变材料（Phase Change Material,PCM）在晚上收集太阳能。图3 晴天太阳能辐射强度变化情况（2009年5月24日）[17]

晴天太阳能辐射强度变化情况（2009年5月24日）[17]

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3385384