相变蓄热电供暖模块蓄放热性能研究

设计一种相变蓄热电供暖模块,模拟分析散热表面保温层厚度、其他表面保温层厚度、蓄热时间对模块蓄放热性能的影响。研究结果表明,基本工况(散热表面保温层厚度为5 mm,剩余表面的保温层厚度均为60 mm,蓄热时间为8 h)下,散热表面平均温度保持在30℃以上约22 h,散热表面平均热流密度在60~250 W/m^(2)范围内可持续约23 h,模块可以长时间稳定地向室内散发热量。散热表面保温层厚度分别为3、5、7 mm时,相变阶段散热表面平均温度分别为61、54、49℃,有效散热时间分别为21、22、23 h,散热表面平均热流密度分别为218、183、158 W/m^(2)。散热表面保温层厚度分别为3、5、7 mm时,过热阶段模块内部温升分别为15、21、26℃,模块内部、电加热管表面、其他表面温升均随散热表面保温层厚度增加而增大,散热时间也随散热表面保温层厚度增加而增长。其他表面保温层厚度为20、40、60、100、200 mm时,相变阶段散热表面平均温度分别为53、54、54、54、50℃,有效散热时间分别为18、21、23、23、23 h,散热表面平均热流密度分别为179、186、186、186、165 W/m^(2)。其他表面保温层厚度不大于100 mm时,随着保温层厚度增加,模块总散热量增加,其他表面保温层厚度为200 mm时,模块总散热量相对减少。当蓄热时间为5、6、7、8 h时,模块散热表面温度最高分别为54、54、57、66℃,有效散热时间分别为13、16、19、22 h。随着蓄热时间增长,模块总散热量增大,有效散热时间延长。