太陽能作為一種間歇式能源,具有間斷性和不穩(wěn)定性。常規(guī)的太陽能供熱系統(tǒng)往往需要配備相應(yīng)的輔助熱源或采用較大的蓄熱裝置。針對現(xiàn)有太陽能供熱系統(tǒng)水蓄熱裝置的弊端,制備了一套與太陽能供熱系統(tǒng)聯(lián)用的低溫相變蓄熱裝置。低溫相變蓄熱裝置采用相變溫度為47℃的相變材料,利用白天存儲的太陽能集熱系統(tǒng)采集的熱量,在夜間為單個實驗室房間供暖,完成了多個完整的蓄放熱過程實驗,對該裝置在太陽能供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了可行性分析。 

【文章來源】：節(jié)能. 2020,39(12)

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【部分圖文】：

低溫相變蓄熱裝置原理

圖1 低溫相變蓄熱裝置原理設(shè)定房間采暖功率為60 W/m2，該蓄熱裝置可以滿足采暖面積為25 m2、采暖時間為12h的建筑供熱需求，則此時總熱量為：Q=60×25×12/1 000=15 k Wh，由此確定低溫相變?nèi)埯}的重量及蓄熱裝置尺寸，蓄熱裝置具體結(jié)構(gòu)尺寸如表1所示。

本項目的實驗設(shè)計工況為：在不同的蓄熱過程中，循環(huán)水入口溫度分別為50、56和62℃，蓄熱裝置入口循環(huán)水體積流量保持不變，均為0.845 m3/h。在實驗過程中實時記錄裝置內(nèi)熔鹽的不同截面溫度，取其平均值。為了盡量使相變材蓄熱料充分完成蓄熱過程，本實驗蓄熱過程所有工況均進(jìn)行150 min。不同循環(huán)水入口溫度對蓄熱裝置蓄熱性能的影響如圖3所示。由圖3可知，按照相變蓄熱材料的升溫速率，整個蓄熱過程大致可分為3個階段：蓄熱初期的快速升溫階段、蓄熱中期的溫度平穩(wěn)階段及蓄熱末期的快速升溫階段。在蓄熱的第一個階段，熱量傳遞方式以導(dǎo)熱為主，熱量主要以顯熱的形式儲存在固態(tài)相變蓄熱材料中，故相變蓄熱材料溫度升溫迅速，為固態(tài)顯熱蓄熱階段。在蓄熱的第二個階段，蓄熱材料溫度變化較小，但卻儲存了整個蓄熱過程的大部分熱量，主要是由于該階段蓄熱材料溫度逐漸接近熔化點并開始以潛熱的形式存儲大量熱量，為相變潛熱蓄熱階段。在蓄熱的第三個階段，蓄熱材料溫度升高較快，主要是由于在該階段蓄熱材料幾乎全部熔化，熱量開始以顯熱的形式儲存在液相蓄熱材料，熱量傳遞方式又恢復(fù)以導(dǎo)熱為主的液態(tài)顯熱蓄熱階段。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型智能移動相變蓄熱供熱方法[J]. 寧玉琴,孫少鵬,田鑫,王光培,蔣文.  節(jié)能與環(huán)保. 2019(06)
[2]相變蓄熱技術(shù)應(yīng)用于采暖的研究現(xiàn)狀[J]. 李斯,苑翔,趙飛.  節(jié)能. 2019(03)
[3]多能互補(bǔ)在供暖行業(yè)中的應(yīng)用[J]. 宋波,柳松,朱曉姣,高賀軒.  區(qū)域供熱. 2018(01)
[4]一種用于儲存太陽能的相變材料研究[J]. 羅孝學(xué),鄒長貞.  太陽能. 2018(01)
[5]相變蓄熱材料應(yīng)用于太陽能采暖的研究現(xiàn)狀[J]. 朱傳輝,李保國.  中國材料進(jìn)展. 2017(03)
[6]中低溫相變蓄熱的研究進(jìn)展[J]. 徐治國,趙長穎,紀(jì)育楠,趙耀.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2014(03)
[7]推進(jìn)我國北方地區(qū)太陽能供暖途徑與措施探討[J]. 楊銘,王志峰,王鵬蘇,單明,楊旭東.  建設(shè)科技. 2013(10)
[8]太陽能利用技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 閆云飛,張智恩,張力,代長林.  太陽能學(xué)報. 2012(S1)
[9]中溫相變蓄熱裝置蓄放熱性能的數(shù)值分析與實驗研究[J]. 陳超,王秀麗,劉銘,尚建磊.  太陽能學(xué)報. 2007(10)

碩士論文
[1]移動式相變蓄熱裝置蓄放熱特性實驗與數(shù)值計算研究[D]. 顏二彬.山東大學(xué) 2018



本文編號：3451399