相变蓄热装置在太阳能热泵系统中的应用

为了研究相变蓄热装置在太阳能热泵系统中的应用,本文建立了具有相变蓄热装置的间接串联式太阳能热泵系统相应的模型,并利用模型对位于长沙的太阳能热泵系统进行了模拟计算.     

太阳能热泵蓄热系统的实验研究

文章介绍了带有相变蓄热水箱的太阳能热泵系统的运行实验。该系统是在原有的太阳能一土壤源热泵的基础上通过增加一个蓄热装置建立起来,包含太阳能集热器、相变蓄热水箱、双热源（太阳能和土壤）热泵以及末端装置（风机盘管）四个主要部分实验在供暖期末期进行,在整个实验阶段,系统供暖满足率为0．6,平均供热COP达到6.5。     

相变蓄热式热泵热水器性能实验研究

对采用纯石蜡相变蓄热式与水蓄热式2种热泵热水器系统的性能进行了对比实验研究,对比分析了2种热泵热水器系统在制冷兼热回收模式下的蓄热过程、蓄热箱的冷凝热回收率以及系统的综合能效系数,在此基础上提出了改善纯石蜡相变蓄热式热水系统性能的措施。实验数据表明,与传统水蓄热式热泵热水系统相比,纯石蜡相变蓄热式热泵热水系统减小了蓄热箱的体积,蓄热过程中系统运行相对平稳,但蓄热箱的换热效果较差、冷凝热回收率相对较低,进而影响了系统的综合能效。可通过对蓄热箱内螺旋盘管进行翅片化处理或者插入铝箔、加入膨胀石墨等项措施强化蓄热箱的传热以提高冷凝热回收率,进而提高系统的综合性能。     

太阳能季节性相变蓄热热泵系统在哈尔滨应用的模拟研究

介绍了该系统的原理、组成部分及运行模式。建立了系统数学模型。以CaCl2.6H2O作为相变蓄热材料,以哈尔滨地区应用该系统的某别墅为例,对不同太阳能集热器面积和蓄热体积下的集热量、蓄热装置换热流体进出口温度、相变材料平均温度及蓄热装置散热损失进行了模拟与分析。结果表明,当太阳能集热器面积与蓄热体积匹配合适时,使用较小面积的太阳能集热器集得的热量就可满足建筑物的热负荷需求。     

高温相变蓄热装置传热性能分析

储能技术在提高能源综合利用效率方面有着不可代替的作用,它不仅可以充分满足装置和系统在供电方面的实际需求,而且可以有效解决供电在时间和空间上的矛盾,从而极大的提高能源综合利用率。一般来说,相变蓄热装置的性能主要取决于工作过程中的热传递环节,并有效的改善和调节相变蓄热装置的性能。笔者在本文将简单阐述高温相变蓄热的主要类别,并根据蓄热器的工作原理进行一定的数值模拟实验,进而分析高温相变蓄热装置的传热性能。     

相变蓄热颗粒的制备及热性能的实验研究

以双酚A型环氧丙烯酸酯(EA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、α-羟基环乙基苯甲酮的混合物为壳材,石墨(500目)为壳材增强剂,癸酸为芯材制备不同配比的6种试样。分别利用瞬态平面传热法(TPS)、差示扫描量热法(DSC)及热重分析法(TGA)对其做了传热性能的测试、相变性能测试及失重测试,并结合抗压试样综合分析6种试样的性能。实验结果表明:石墨掺量越多传热性能越强,但是试样的抗压能力逐渐下滑;随着掺入芯材癸酸的量的增加,融化起始温度逐渐降低,凝固起始温度逐渐升高,相变潜热逐渐增大,但其抗压强度与弹性位移逐渐下降;在所讨论的6种试样中试样5性能相对较优,失重率约为0.98%,抗压强度为22.3 MPa,弹性位移为0.26 mm。     

相变材料球蓄热槽放热特性的数值分析

用数值模拟的方法，将填充了相变材料球的蓄热槽内部划分为蓄热体和热媒体两个计算区域，分别建立数学模型，解决了两区求解时互为条件的耦合问题，并应用焓法计算蓄热体内部的相变过程，得出了与国外实验结果吻合的结果。     

翅片管簇式相变蓄热器的实验研究

设计了一种翅片管簇式相变蓄热器,对其进行实验研究。翅片管簇式相变蓄热器能有效地解决相变蓄热装置放热过程时间长、换热效率低的问题,具有很好的工程应用潜力。     

相变蓄热装置热性能测试方法比对研究

本文客观比较了《Method of Testing Active Latent-Heat Storage Devices Based on Thermal Performance》(ASHRAE Standard 94.1-2010)与我国的 《无内置热源相变蓄热装置》(T/CECS 10023-2019)在测试对象的范围,实验室条件约束,实验装置,测试方法流程,以及测试指标这几个重要方面的差异,为相关从业者充分理解此类产品热性能测试方法提供了参考.     

相变热回收式通风装置的研发及性能测试研究

随着建筑节能标准的提高,建筑外窗气密性要求不断提高。靠门窗渗透的自然通风量已不能满足室内空气质量的要求。采用机械通风的方式引入新风也存在着通风量的大小及通风模式会影响建筑节能的问题。为此,将相变蓄能技术应用于民用建筑的机械通风系统,研发出一种相变热回收式通风装置,以更好地解决室内空气质量和节能问题。所研发装置利用相变材料的蓄、放热性能,通过交替运行的通风模式,以及通风装置的不断循环,实现无管道式的相变热回收式建筑通风系统。主要采用实验研究的方法,在人工气候室内对研发样机进行了2个蓄、放热周期(4种工况)的测试研究。结果表明,相变热回收式通风装置的进口温度恒定、出口温度随时间不断变化,不同时间阶段呈现不同的变化趋势。第一时间阶段,即初始阶段,出口温度随时间变化剧烈,表明相变蓄能装置进入相变阶段,相变潜热量不断增大。第二时间阶段,即相变阶段,出口温度随时间呈线性变化,表明相变蓄能装置温度恒定,与空气流体发生稳定的相变传热。第三时间阶段,即完成阶段,出口温度变化小,基本接近进口温度,表明相变蓄能装置相变结束。从相变传热机理进行分析,固-液相变传热过程主要包括液态显热蓄(放)热、相变潜热蓄(放)热和固态显热(蓄)放热3个阶段,实验过程中出口温度随时间变化呈现出的几个时间阶段的不同规律,与相变传热机理有关联且相互对应。相变热回收式通风装置的风量恒定、不同进口温度工况下的对比数据表明,进口温度与相变温度的温差越大,初始阶段的出口温度变化越剧烈,相变阶段的出口温度线性变化率越大,且蓄、放热效率越高。进口温度与相变温度的温差约17℃时,蓄、放热效率分别达到56.2%(蓄)、50.8%(放)。     

太阳能热泵相变储能复合地板辐射采暖系统

太阳能地板辐射采暖系统与相变储能技术结合使用是新能源利用的一种重要方法。介绍了一种太阳能、热泵、低谷电辅热与相变储能地板联合运行的复合地板辐射采暖系统;讨论了系统组成、运行原理以及运行流程;分析了该采暖系统在节能环保、室内热舒适性等方面的优点;展望了其良好的发展前景。     

基于空气源热泵的双向相变储能材料与系统储能单元研究

相变储能材料与空气源热泵的耦合应用可有效提高空气源热泵的效能,促进能源的优化配置.本文提出了一种与空气源热泵耦合的双向相变储能系统,并进行了储能材料的测试和系统储能单元的模拟分析.首先,提出了储能系统的制作方案及其与空调水系统的连接方式.而后,采用步冷曲线法研究了不同组分的十二醇与癸酸的二元混合物相变温度,得到了相变蓄冷材料中十二醇与癸酸的比例；利用DSC对石蜡进行测试,选定46#石蜡作为系统的相变蓄热材料；利用Fluent软件对相变储能单元进行模拟,得到了最佳板厚.     

相变蓄热在冷凝热回收系统中的应用研究

随着社会的急速发展,人们对生活热水的需求越来越大,一次能源用于直接加热热水是极大的浪费,冷凝热回收技术也受到广泛的关注。介绍了冷凝热回收的两种形式,即传统水蓄热和相变蓄热,比较两者的不同,并探究了相变蓄热的相变材料及其系统应用。     

新型相变储能建筑材料的制备试验研究

通过实验得出了石蜡复合体系的相变温度、相变潜热值;对比了陶粒、高性能吸附剂对石蜡的吸附能力;测试了掺入相变储能骨料的水泥试件的强度、导热性能。结果表明：经过比较,低熔点的52号石蜡与27号液体石蜡的复合体系的相变温度低．热焓值更大;高性能吸附剂对石蜡的吸附性比陶粒更好;掺入适量的相变储能骨料对水泥试件的导热性没有很大影响,但在一定程度上会降低试件的强度。     

用于回收空调冷凝热的复合相变蓄热器

本文主要介绍一种复合相变蓄热器的工作原理和结构形式,提出了应用中所存在的问题。利用相变材料放出潜热提高供水温度,在不需用热水时,压缩机不必停机从而加热融化相变材料以储存热量。采用相变材料回收空调冷凝热,既具有节能又具有环保的特点。     

空气源热泵相变蓄能除霜蓄能特性实验研究

为了研究空气源热泵相变蓄能除霜过程中不同蓄热模式下的系统特性,在人工模拟环境下,对不同的蓄热模式特性进行了实验研究.实验结果表明:串联蓄热模式下,压缩机吸排气压力和温度分别稳定在0.38 MPa和1.65 MPa以及-6.9℃和75.0℃,而并联蓄热模式和单独蓄热模式下吸排气压力低至0.12 MPa和1.16 MPa,...     

相变储能材料研究进展

综述相变材料分类(有机、无机、复合相变材料)及其优缺点。无机相变材料存在过冷及相分离现象,通过添加成核剂及增稠剂来消除;有机相变材料固体成型好、无毒,但热导率低;复合相变材料主要包括有机-有机、有机-无机、无机-无机复合相变材料,其融合了有机、无机相变材料的优点,成为当前应用较多的相变材料,未来可将研发重点放在制备热性能更稳定、储热密度更高、相变潜热更大且无过冷及相分离的复合相变材料,逐渐替代单一有机、无机相变材料。为了提高有机相变材料的热导率,通过添加高热导率纳米颗粒、膨胀石墨、金属泡沫、膨胀珍珠岩以及通过封装相变材料等方式来提高相变材料热导率,增加储热速率,结果表明,添加高热导率材料,可提高相变材料热导率,且热稳定性及热可靠性也较好,未来可重点研发分散性及相容性较好的特制高分子材料,替代传统高热导率材料,通过添加一种材料就可达到多种提升效果。     

相变墙体冬季传热性能评价及相变参数优化

本文从相变墙体冬季的传热过程出发,提出“保温因子”和“放热因子”评价其传热性能。然后,利用热阻法建立相变墙体在冬季的传热模型,并利用单因素分析的方法研究相变墙体内外层热阻和相变温度对“保温因子”和“放热因子”的影响,结果显示当相变墙体的作用是保温的情况下,相变层应布置在墙体的外侧,相变温度应该接近室内空气温度。当相变墙体的作用是放热的情况下,相变层应布置在墙体的内侧,相变温度应该尽量高一些。本研究可以为相变墙体的应用提供理论支持。     

组合式相变材料储热换热器的特性实验研究

本文介绍了一套搭建的储热换热器性能测试装置和数据采集系统,主要研究由HR-35、月桂酸和HR-50这3种相变材料组合而成的储热换热器的特性。测试结果表明,与单一相变材料的储热单元换热器相比,组合式相变材料的储热换热器的储热速率有一定的提高。