多熔点相变材料堆积蓄热床蓄热性能分析

对采用多种不同熔点相变材料(PCM)构成的堆积蓄热床进行了数值分析。热水作为换热流体(HTF)自上而下流经蓄热床,熔化相变材料、蓄积相变潜热。石蜡作为相变材料被注射入聚碳酸酯球壳内形成相变胶囊,根据熔点高低依次排放在蓄热床的不同位置,熔点越高距离热水进口越近。假定流场稳定,采用一维Schumann模型计算HTF温度,相变模拟采用显热容法。分别对两种排列方式下采用2种、3种以及4种相变材料的蓄热床的蓄热过程进行了基于热力学第一及第二定律的性能分析,并将结果与单相变材料蓄热床进行比较。基于热力学第一定律分析结果表明,采用多种相变材料构成的蓄热堆积床蓄热速度更快,能量效率更高。基于热力学第二定律分析表明,平均熔点更高的蓄热床能够储存更高的。结果表明采用多熔点相变材料构成的堆积蓄热床能够显著地缩短蓄热时间,改进蓄热性能。

太阳能热发电机组蓄热堆积床放热性能数值模拟

蓄热堆积床是否具有高效蓄、放热能力是太阳能热发电技术的关键。根据高温蓄热球与载热流体间的能量平衡,考虑载热流体与蓄热球之间的换热系数,以及相变材料密度的变化,建立了堆积床放热过程的数学模型,并进行了数值模拟,讨论了载热流体流速、相变材料初温、蓄热球半径和孔隙率对蓄热堆积床放热过程的影响。结果表明:载热流体流速越快,蓄热堆积床放热速率越大;孔隙率越小,越不利于蓄热单元散热,但对堆积床整体放热和蓄热有利;相变材料初温仅对显热放热阶段有影响,降低初温,可缩短整体放热时间;蓄热球半径越小,蓄热堆积床放热速率越快,蓄热量也越大。

球形堆积床相变蓄热器放热性能研究

对用于太阳能供暖的球形堆积床相变蓄热器的放热过程进行了数值模拟,得到了放热过程中蓄热球内部的温度云图和液相率云图,以及不同直径蓄热球对相变材料的温度曲线、液相率曲线和出口水温曲线的影响,分析了蓄热器的传热效率和供热能力。结果表明,合适选择蓄热球直径对太阳能供暖系统有明显的影响,该研究为太阳能地板辐射采暖系统的优化设计可提供重要的指导作用。

相变蓄热球体堆积床传热模型及热性能分析

为提高普适性和预测性 ,建立了相变蓄热球体堆积床热性能的传热模型 ,可以对系统多种热性能参数进行计算分析。经验证明模型结果与实验结果较吻合。表明该模型对相变蓄热球体堆积床的结构设计、性能模拟及运行管理可提供理论指导。