光热吸储系统填充床多孔结构参数研究

为了对基于二次反射式聚光集热系统的光热吸储系统的建设提供理论支持,针对带有循环风机的光热吸储系统开展数值模拟和参数化分析研究。根据能量守恒方程,建立了岩石填充床的一维二相瞬态传热模型,通过MATLAB软件模拟了一个月的储热放热过程,以储热、放热、吸收效率,太阳能-火用转换比和平均出口空气温度作为系统热性能的评价指标,分析岩石颗粒直径和孔隙率对系统热性能的影响。结果表明:在30次循环结束后,系统达到稳定运行状态;岩石颗粒直径的变化对系统热性能影响较小,颗粒直径从0.03 m增至0.05 m,孔隙率、储热效率、放热效率和太阳能火用转换比下降幅度均在2%以内,平均出口空气温度由1120 K降至1100 K;岩石孔隙率的变化对系统热性能影响较大,孔隙率从0.8降至0.4,储热效率由96%增至98.8%,放热效率由97.9%降至92.7%,但吸收效率和太阳能-火用转换比变化幅度在0.9%内,平均出口空气温度由1131 K降低至1122 K。