Al-Si合金/高钙粉煤灰基高温相变蓄热球的制备及应用性能

以高钙粉煤灰为基体材料,Al-Si共晶合金粉为相变介质,利用干压成型及混合烧结法制备了直径为15 mm蓄热球,研究了成型压力及合金粉含量对蓄热球综合性能的影响,并对其堆积承载高度及性价比进行了估算和分析。结果表明:相同成型压力下,合金粉含量越高,蓄热球的相变潜热、密度及开裂载荷越高。合金粉含量相同时,蓄热球密度及开裂载荷随成型压力的增大而增大,而相变潜热基本不受成型压力影响。蓄热球相变潜热越高其熔化功率越大,说明其相对导热性能越好,而密度对熔化功率影响不大。以单个蓄热球常温下开裂载荷的大小作为堆积体底层接触力的理论峰值,估算出对应的最大理论堆积高度范围为47.7~287.2 m,而蓄热球在高温下的堆积高度均不小于20 m。利用层次分析法(AHP)对蓄热球进行综合性价比分析,当合金粉含量为40%,成型压力为8 MPa时,蓄热球综合应用性价比较优。

复合蓄热式水箱的设计及蓄放热研究

设计了一种具有辅助电加热和均流孔板的水/相变材料复合蓄热式水箱,该水箱以封装有复合八水氢氧化钡的相变蓄热球作为储热单元。理论分析了相变蓄热球应用于复合蓄热式水箱中的可行性,实验研究了水箱中有无相变蓄热球、恒定流量下的直接和恒温蓄放热特性,结果表明:均流孔板的应用,可使冷热水在水箱底部均匀混合,使高温热水出水量达到最大;在热水出水流量为3.3 L/min时,添加60个相变蓄热球的复合蓄热式水箱比纯水箱可多制得10 L 60℃以上的热水;在热水出水流量为1.6 L/min时,添加120个相变蓄热球的复合蓄热式水箱比纯水箱可多制得40 L 40℃的恒温热水。