基于非穩(wěn)態(tài)太陽能梯級(jí)相變蓄熱的數(shù)值模擬分析
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 12:51
本文利用不同熔化溫度的相變材料,設(shè)計(jì)了3種蓄熱模式,對(duì)非穩(wěn)態(tài)太陽能集熱器出口溫度的傳熱流體進(jìn)行了Fluent數(shù)值模擬,并對(duì)3種模式進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:3種模式的蓄熱量分別為1,446.21、1,325.84和3,828.12kJ,梯級(jí)相變蓄熱可以在較高溫度范圍內(nèi)儲(chǔ)存更多的熱量;系統(tǒng)的蓄熱效率分別提高了2.38%、2.22%和6.40%,太陽能利用率分別提高了2.66%、2.48%和7.15%。雖然單一的相變材料可以儲(chǔ)存更多的低溫?zé)崃?但梯級(jí)相變材料蓄熱模式可以顯著提高能源質(zhì)量,具有良好的技術(shù)前景。
【文章來源】:制冷技術(shù). 2020,40(03)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
SWH流量計(jì)系統(tǒng)組件的實(shí)驗(yàn)裝置和熱電偶傳感器的位置[17]
最初的實(shí)驗(yàn)結(jié)果包含了3種天氣條件下(2010年2月4日陰天、2009年5月24日晴天和2009年10月13日間歇性云層覆蓋)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的溫度變化。忽略陰天和斷續(xù)云量日的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本文對(duì)晴天的實(shí)測(cè)參數(shù)進(jìn)行了分析,測(cè)試時(shí)間為8:00—20:00。圖2所示為集熱器流體出口溫度Tc,o和蓄熱水箱底部溫度Tb,t隨時(shí)間的變化。集熱器出口和熱水罐底部的最高溫度分別出現(xiàn)在5 h和7 h,分別達(dá)到68℃和56℃。8 h以后,Tc,o一直小于Tb,T,這使得太陽能流體無法與水箱中的水進(jìn)行熱交換?紤]到集熱器出口和水箱入口之間的熱損失,太陽能流體在7 h之后將無法向水箱中的熱水提供熱量。據(jù)氣象資料顯示,愛爾蘭都柏林5月平均氣溫僅為6~14℃,但日照時(shí)間較長(zhǎng),如圖3陰影部分所示。因此,溫度在35℃以上的熱水可視為有用的生活熱水。相應(yīng)地,圖3中7~10 h之間來自太陽能集熱器的能量被視為有用能量。因此,有必要利用相變材料(Phase Change Material,PCM)在晚上收集太陽能。圖3 晴天太陽能輻射強(qiáng)度變化情況(2009年5月24日)[17]
晴天太陽能輻射強(qiáng)度變化情況(2009年5月24日)[17]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]具有相變蓄熱材料的儲(chǔ)熱水箱的熱效率研究[J]. 陳彥康,張華,王子龍,張喬丹. 制冷技術(shù). 2018(03)
[2]太陽能集熱系統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱分層特性的實(shí)驗(yàn)分析[J]. 王崇愿,王子龍,張華,車敏. 制冷技術(shù). 2016(02)
[3]基于太陽能空調(diào)系統(tǒng)的分區(qū)蓄熱水箱的研究[J]. 王愛輝,金蘇敏. 太陽能學(xué)報(bào). 2013(08)
[4]熱泵熱水器水箱內(nèi)水溫分布的研究[J]. 樊玢. 制冷技術(shù). 2012(04)
[5]一種相變蓄熱材料及其蓄熱熱回收的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 章學(xué)來,王為,李志偉,李曉菲. 制冷技術(shù). 2012(02)
[6]太陽能利用綜述及提高其利用率的途徑[J]. 余海. 能源研究與利用. 2004(03)
博士論文
[1]兩種帶防凍功能的光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的性能研究[D]. 袁偉琪.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
本文編號(hào):3385384
【文章來源】:制冷技術(shù). 2020,40(03)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
SWH流量計(jì)系統(tǒng)組件的實(shí)驗(yàn)裝置和熱電偶傳感器的位置[17]
最初的實(shí)驗(yàn)結(jié)果包含了3種天氣條件下(2010年2月4日陰天、2009年5月24日晴天和2009年10月13日間歇性云層覆蓋)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的溫度變化。忽略陰天和斷續(xù)云量日的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本文對(duì)晴天的實(shí)測(cè)參數(shù)進(jìn)行了分析,測(cè)試時(shí)間為8:00—20:00。圖2所示為集熱器流體出口溫度Tc,o和蓄熱水箱底部溫度Tb,t隨時(shí)間的變化。集熱器出口和熱水罐底部的最高溫度分別出現(xiàn)在5 h和7 h,分別達(dá)到68℃和56℃。8 h以后,Tc,o一直小于Tb,T,這使得太陽能流體無法與水箱中的水進(jìn)行熱交換?紤]到集熱器出口和水箱入口之間的熱損失,太陽能流體在7 h之后將無法向水箱中的熱水提供熱量。據(jù)氣象資料顯示,愛爾蘭都柏林5月平均氣溫僅為6~14℃,但日照時(shí)間較長(zhǎng),如圖3陰影部分所示。因此,溫度在35℃以上的熱水可視為有用的生活熱水。相應(yīng)地,圖3中7~10 h之間來自太陽能集熱器的能量被視為有用能量。因此,有必要利用相變材料(Phase Change Material,PCM)在晚上收集太陽能。圖3 晴天太陽能輻射強(qiáng)度變化情況(2009年5月24日)[17]
晴天太陽能輻射強(qiáng)度變化情況(2009年5月24日)[17]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]具有相變蓄熱材料的儲(chǔ)熱水箱的熱效率研究[J]. 陳彥康,張華,王子龍,張喬丹. 制冷技術(shù). 2018(03)
[2]太陽能集熱系統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱分層特性的實(shí)驗(yàn)分析[J]. 王崇愿,王子龍,張華,車敏. 制冷技術(shù). 2016(02)
[3]基于太陽能空調(diào)系統(tǒng)的分區(qū)蓄熱水箱的研究[J]. 王愛輝,金蘇敏. 太陽能學(xué)報(bào). 2013(08)
[4]熱泵熱水器水箱內(nèi)水溫分布的研究[J]. 樊玢. 制冷技術(shù). 2012(04)
[5]一種相變蓄熱材料及其蓄熱熱回收的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 章學(xué)來,王為,李志偉,李曉菲. 制冷技術(shù). 2012(02)
[6]太陽能利用綜述及提高其利用率的途徑[J]. 余海. 能源研究與利用. 2004(03)
博士論文
[1]兩種帶防凍功能的光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的性能研究[D]. 袁偉琪.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
本文編號(hào):3385384
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/xnylw/3385384.html
最近更新
教材專著