低温相变蓄热装置蓄放热性能的实验研究

发布时间：2021-10-22 15:42

　　太阳能作为一种间歇式能源,具有间断性和不稳定性。常规的太阳能供热系统往往需要配备相应的辅助热源或采用较大的蓄热装置。针对现有太阳能供热系统水蓄热装置的弊端,制备了一套与太阳能供热系统联用的低温相变蓄热装置。低温相变蓄热装置采用相变温度为47℃的相变材料,利用白天存储的太阳能集热系统采集的热量,在夜间为单个实验室房间供暖,完成了多个完整的蓄放热过程实验,对该装置在太阳能供热系统中的应用进行了可行性分析。 

【文章来源】：节能. 2020,39(12)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

低温相变蓄热装置原理

图1 低温相变蓄热装置原理设定房间采暖功率为60 W/m2，该蓄热装置可以满足采暖面积为25 m2、采暖时间为12h的建筑供热需求，则此时总热量为：Q=60×25×12/1 000=15 k Wh，由此确定低温相变熔盐的重量及蓄热装置尺寸，蓄热装置具体结构尺寸如表1所示。

本项目的实验设计工况为：在不同的蓄热过程中，循环水入口温度分别为50、56和62℃，蓄热装置入口循环水体积流量保持不变，均为0.845 m3/h。在实验过程中实时记录装置内熔盐的不同截面温度，取其平均值。为了尽量使相变材蓄热料充分完成蓄热过程，本实验蓄热过程所有工况均进行150 min。不同循环水入口温度对蓄热装置蓄热性能的影响如图3所示。由图3可知，按照相变蓄热材料的升温速率，整个蓄热过程大致可分为3个阶段：蓄热初期的快速升温阶段、蓄热中期的温度平稳阶段及蓄热末期的快速升温阶段。在蓄热的第一个阶段，热量传递方式以导热为主，热量主要以显热的形式储存在固态相变蓄热材料中，故相变蓄热材料温度升温迅速，为固态显热蓄热阶段。在蓄热的第二个阶段，蓄热材料温度变化较小，但却储存了整个蓄热过程的大部分热量，主要是由于该阶段蓄热材料温度逐渐接近熔化点并开始以潜热的形式存储大量热量，为相变潜热蓄热阶段。在蓄热的第三个阶段，蓄热材料温度升高较快，主要是由于在该阶段蓄热材料几乎全部熔化，热量开始以显热的形式储存在液相蓄热材料，热量传递方式又恢复以导热为主的液态显热蓄热阶段。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3451399