多孔相变储能颗粒的制备及蓄热性能研究

以月桂酸-癸酸复合二元酸作为PCM,以膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和膨胀石墨3种多孔颗粒作为封装载体,用真空吸附-熔融浸渍法制备了3种多孔相变储能颗粒.通过SEM观测多孔颗粒吸附PCM前后的形貌,并用TG-DSC测试多孔相变储能颗粒的相变温度和相变潜热.结果表明,3种多孔相变储能颗粒的相变温度均在人体舒适度范围内;多孔颗粒的微观结构与PCM吸附量存在直接关系;经受150次冷热循环后,多孔相变储能颗粒的相变温度和相变潜热均比较稳定.     

相变微胶囊硅藻土蓄热板材制备与性能研究

以正十八烷相变微胶囊为蓄热材料,制备相变微胶囊/硅藻土复合材料,并通过压模法制备相变微胶囊/硅藻土蓄热板材。采用差示扫描量热仪、电子扫描显微镜、傅里叶红外光谱仪测试分析复合材料性质,测试蓄热板材的导热系数,对蓄热板材进行蓄放热性能实验,分析其蓄热性能。结果表明:相变微胶囊/硅藻土复合材料熔化、凝固温度分别为25.64、24.04℃,熔化潜热、凝固潜热分别为59.51、56.97 J/g;蓄热板材在温度变化中有明显滞后性,有助于调节室内温度平衡。     

用于回收空调冷凝热的复合相变蓄热器

本文主要介绍一种复合相变蓄热器的工作原理和结构形式,提出了应用中所存在的问题。利用相变材料放出潜热提高供水温度,在不需用热水时,压缩机不必停机从而加热融化相变材料以储存热量。采用相变材料回收空调冷凝热,既具有节能又具有环保的特点。     

热电热泵相变蓄热装置原理及性能实验

探讨了热电热泵相变蓄热装置的工作原理。对热电热泵相变蓄热装置蓄热、放热工况下相变材料(石蜡)温度、状态的变化及制热性能系数进行了分析。实验条件下,相变材料的相变过程明显,蓄放热效果理想。蓄热阶段,余热热源温度为32℃、工作电压为8V时,制热性能系数达到2.2;放热阶段,被加热冷风温度为25℃、工作电压为4V时,制热性能系数达到5.6。     

相变蓄热式热泵热水器性能实验研究

对采用纯石蜡相变蓄热式与水蓄热式2种热泵热水器系统的性能进行了对比实验研究,对比分析了2种热泵热水器系统在制冷兼热回收模式下的蓄热过程、蓄热箱的冷凝热回收率以及系统的综合能效系数,在此基础上提出了改善纯石蜡相变蓄热式热水系统性能的措施。实验数据表明,与传统水蓄热式热泵热水系统相比,纯石蜡相变蓄热式热泵热水系统减小了蓄热箱的体积,蓄热过程中系统运行相对平稳,但蓄热箱的换热效果较差、冷凝热回收率相对较低,进而影响了系统的综合能效。可通过对蓄热箱内螺旋盘管进行翅片化处理或者插入铝箔、加入膨胀石墨等项措施强化蓄热箱的传热以提高冷凝热回收率,进而提高系统的综合性能。     

相变蓄热装置热性能测试方法比对研究

本文客观比较了《Method of Testing Active Latent-Heat Storage Devices Based on Thermal Performance》(ASHRAE Standard 94.1-2010)与我国的 《无内置热源相变蓄热装置》(T/CECS 10023-2019)在测试对象的范围,实验室条件约束,实验装置,测试方法流程,以及测试指标这几个重要方面的差异,为相关从业者充分理解此类产品热性能测试方法提供了参考.     

太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统性能仿真

以北京某建筑为研究对象,建立太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统,对系统热负荷、相变蓄热地板、集热器、电辅助加热器进行设计计算。以TRNSYS软件中的典型年1月为模拟时间,在相同运行策略下,对太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统、太阳能地面辐射供暖系统(未设置相变材料层)的室内温度进行仿真模拟。最冷月1月两种系统均在大部分时间保证室内温度大于等于18℃。采用太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统时,室内平均温度为19.13℃。采用太阳能地面辐射供暖系统时,室内平均温度为18.53℃。太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统的热舒适性略高。     

屋面相变砖实验研究

利用相变过程中的潜热,相变材料能在建筑屋面上做隔热应用.利用差示扫描量热仪对石蜡类相变材料进行了实验研究,研究一种液体类有机材料分别与固体石蜡A和固体石蜡B混合制成复合相变材料的相变温度和相变潜热,并进行DSC分析.结果表明,复合相变材料与高密度聚乙烯以70:30的比利用熔融共混法制备定形相变材料,能将复合相变材料包裹住,使其在发生固一液相变过程中不会发生渗漏.且高密度聚乙烯的存在对复合相变材料的热物理性能影响很小.     

金属复合梯级相变蓄热炕性能的实验研究

为推进我国北方农村地区冬季清洁供暖,同时针对单级相变材料导热性能较差,蓄热效果较低的问题,提出了1种以太阳能为热源,3种不同熔点石蜡为相变材料的金属梯级相变蓄热炕。在3种不同供水温度下通过实验分析炕体热性能,实验结果表明：泡沫铝复合梯级相变蓄热炕的最佳供水温度为38.0℃,在此供水温度下,其睡眠阶段睡眠平均温度为28.86℃,比蜂窝铝复合梯级相变蓄热炕提高了8%,比纯石蜡梯级相变蓄热炕提高了13%,比纯石蜡单级相变蓄热炕提高了19%;其睡眠阶段睡眠温度标准差最大值为0.53℃,而纯石蜡梯级相变蓄热炕为0.50℃,二者相差很小。在提高睡眠温度的同时,也保障了睡眠区域温度的均匀性。     

相变石膏板应用性能研究与数值模拟

针对相变石膏板和普通石膏板的实际应用热性能进行了实际测试和数值模拟。结果表明:相变石膏板的相变温度为25℃、相变潜热为5 k J/kg时可有效提高室内舒适度,使室内温度波动减少3~5℃,峰值延迟时间为200 min。通过数值模拟得出,相变石膏板搭建的试验箱与普通石膏板相比可节能9.8%,说明相变石膏板具有控温节能的优势。     

相变蓄热在冷凝热回收系统中的应用研究

随着社会的急速发展,人们对生活热水的需求越来越大,一次能源用于直接加热热水是极大的浪费,冷凝热回收技术也受到广泛的关注。介绍了冷凝热回收的两种形式,即传统水蓄热和相变蓄热,比较两者的不同,并探究了相变蓄热的相变材料及其系统应用。     

相变蓄热构件传热强化及其对轻质墙体蓄热性能提升研究

本文提出一种与轻质墙体内侧结合、增强其蓄热性能的相变蓄热构件。利用多物理场耦合的有限元软件COMSOL建立复合墙体的数值计算模型并验证其准确性,以相变蓄热构件内相变材料的完全熔化时间和构件表面温差作为评价依据,分析构件内部不同参数肋片的强化传热机理并优选出最佳肋片参数;以深圳地区为例,从相变材料的用量和相变温度对相变蓄热构件的使用效果进行优化,比较了肋片在相变蓄热构件提升2种轻质墙体蓄热性能上的差异。结果表明,长而薄的肋片在适宜的肋片间距下能够提升石蜡温度场和流场变化的协同性,增强传热速率;在不影响复合墙体对室外热扰延迟时间的前提下,肋片的添加使加气混凝土复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了44.8%和26.3%,聚苯板复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了20.8%和52.9%,肋片对聚苯板复合墙体的有效蓄热量和蓄热能力的提升效果较好。本文的研究结果能够为相变蓄热构件的设计和应用提供参考依据。     

高温相变蓄热装置传热性能分析

储能技术在提高能源综合利用效率方面有着不可代替的作用,它不仅可以充分满足装置和系统在供电方面的实际需求,而且可以有效解决供电在时间和空间上的矛盾,从而极大的提高能源综合利用率。一般来说,相变蓄热装置的性能主要取决于工作过程中的热传递环节,并有效的改善和调节相变蓄热装置的性能。笔者在本文将简单阐述高温相变蓄热的主要类别,并根据蓄热器的工作原理进行一定的数值模拟实验,进而分析高温相变蓄热装置的传热性能。     

蓄冷材料相变温度与相变潜热实验研究

阐述了自行研制的蓄冷材料相变温度与相变潜热实验装置的特点,并在该实验装置上测试了蓄冷材料的相变温度和相变潜热,获得了较准确的结果。     

高温相变蓄热电暖器蓄放热性能试验研究

对研制的高温相变蓄热电暖器的蓄放热性能进行了试验研究,结果表明该电暖器蓄热密度大,蓄放热性能稳定,蓄热时隔热性能好,放热时放热速率可满足普通供暖要求。     

相变蓄热地板回填材料的参数优选

针对采用相变蓄热地板(由保温层、回填层、找平层、装饰层组成)的地面辐射供暖系统房间,采用数值模拟方法,将室内温度的稳定性(室内温度变化幅度越小,变化周期越长,说明室内温度随时间的变化越平缓,室内温度的稳定性越好)、热水锅炉启停次数(越少越好)、热水锅炉启停间隔时间(在热水锅炉启停次数一定的前提下,启停间隔时间越短越好)作为指标,优选相变蓄热地板回填材料中相变微胶囊(相变材料为石蜡)的相变温度(15、20、30、35℃)、质量配比(相变微胶囊与水泥砂浆的质量比)。当室内温度由初始温度(3℃)随着热水锅炉的运行(提供50℃的热水)升至供暖室内设计温度(20℃),热水锅炉停止运行。但室内温度并没有随着热水锅炉的停止而迅速下降,而是继续上升一段时间后再下降,这主要是由于相变蓄热地板的蓄热量在热水锅炉停止后进行了释放。回填材料的相变微胶囊与水泥砂浆的最佳质量比为1∶1,相变微胶囊的理想相变温度为30℃。     

粉煤灰基高温复合相变蓄热材料的制备

复合相变蓄热材料目前广泛应用在太阳能和工业余热的回收方面,可解决在时间、空间上能源分配的失调,成为高温相变蓄热材料的最主要研究方向之一。我们以大同二电厂的垃圾粉煤灰为基体材料,预处理后与相变材料铝粉一起采用混合烧结法制出铝粉/粉煤灰基高温复合相变蓄热材料。采用XRD,SEM等测试分析技术对材料的组织结构与热物性能进行表征,结果表明,粉煤灰基复合相变蓄热材料成品各组分分布较均匀,具有十分优良的成形性和烧结性。     

相变材料热物性参数对相变窗动态传热特性的影响研究

为提高夏热冬冷地区相变玻璃窗的保温隔热性能,本文建立相变玻璃窗动态传热的数值模型,搭建了相变玻璃窗和中空玻璃窗动态传热特性对比实验装置。在夏季晴天和阴雨天条件下进行实验测量,结果表明:相变玻璃窗(MG29)在夏季气候条件下能起到良好的保温隔热作用和调节空调系统峰值负荷的作用,夏季晴天时,通过相变玻璃窗传入室内的热量相比于中空玻璃窗降低18.3%。在实验的基础上,通过数值模拟计算研究相变材料的物性参数对相变玻璃窗动态传热特性的影响。结果表明:随着相变材料相变潜热的增大,相变玻璃窗调节室内温度波动和调节空调系统峰值负荷的能力增强:适合于该地区相变玻璃窗中应用的相变材料的相变温度在25℃~31℃之间;为提高相变玻璃窗的保温隔热性能,应尽量减小相变材料的相变温度区间。