塑料球封装相变材料太阳能热水系统蓄热性能实验研究

搭建了一套相变材料太阳能热水蓄热性能实验系统,选取直径为100 mm的塑料球封装石蜡相变材料,对55℃和60℃两种相变温度的蓄热性能进行了测试,并对相变材料中添加膨胀石墨的蓄热性能进行了对比。结果表明:55℃相变材料的蓄热性能较好,添加膨胀石墨后相变材料的蓄热性能得以强化。     

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。     

太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统应用于乌鲁木齐地区办公建筑的实验研究

提出了一种新型太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统,并针对乌鲁木齐一典型办公建筑搭建了实验台。基于太阳能相变蓄热传热理论提出了该系统冬季供暖运行方法;基于热性能指标对所构建的系统不同工况下的供暖性能进行了评价。实验结果表明:冬季室外太阳日辐照度高于20MJ/m~2时,利用该系统可以实现完全利用太阳能供暖,供暖房间操作温度比非供暖房间温度高6~7℃;在太阳辐照度满足蓄热需求时,该系统所采用的DX-53相变板单位质量蓄热量为水的2倍;依据实验得出的运行工况,系统在冬季供暖期平均太阳能保证率为63%,在11月和3月则高达77%和100%。     

应用于建筑采暖的薄壁式相变蓄热箱体实验研究

搭建了抛物槽真空管集热-薄壁式相变蓄热箱体蓄热系统,以石蜡为相变材料,利用抛物槽真空管集热器产生的热水对尺寸为800 mm×60 mm×800 mm的薄壁式相变蓄热箱体进行蓄热,并对其放热过程热分层现象进行研究测试。对薄壁式相变蓄热箱体进行了温度和热流密度测点的布置,通过对壁面温度、内部温度和壁面热流密度的测试分析,得出了蓄热箱体具有热分层的现象,提出了应用建议。     

太阳能相变蓄能通风系统实验研究

针对太阳能通风的不稳定性和不可控性,提供一种利用太阳能作为热源,相变蓄热材料在日间进行蓄热,夜间利用储存热量热压通风的新型系统,使建筑物达到理想的通风效果.通过分别对相变温度为63℃、44℃的相变蓄热材料进行通风实验,得到不同相变温度下系统夜间通风量变化特性.结果表明,采用相变温度分别为63℃、44℃的相变蓄热材料棕榈...     

主动式太阳房相变蓄热地板供暖实测研究

本实验考虑到建筑本身的节能,采用了保温、隔热性能良好的高性能围护结构搭建了主动式太阳房,以太阳能热水为热源,实验房的2个房间分别采用相变蓄热地板供暖系统与干式地埋管地板供暖系统,实测了2种地板供暖系统的蓄放热性能以及其对房间热性能的影响。运用相变蓄热地板供暖的房间,提高了室内最低温度的同时,温度波动减小了3.5℃,铺设的相变材料利用率较高。可根据需要进行自动调节的主动式太阳房供暖系统与相变蓄能地板的结合应用达到了节能降耗和提高房间舒适度的效果。     

定形PEG/SiO2/石墨复合相变蓄热混凝土制备及性能研究

为制备性能优异的相变蓄热混凝土,试验确定了定形PEG/SiO2/石墨复合相变蓄热骨料中相变材料的组成比例和制备工艺,并研究了相变蓄热骨料对混凝土力学性能和热工性能的影响。结果表明,相变材料中PEG含量为80%,石墨掺量为6%时,相变材料在具有合适相变温度和相变焓的同时,有良好的导热性能;相变蓄热骨料的合适吸附时间和温度分别为3 h和80℃,经表面封装后的相变蓄热骨料具有优异的稳定性。相变蓄热骨料虽然降低了混凝土的抗压强度和导热系数,但延缓了水泥水化热造成的温度升高,延缓了放热速率,能防止温度应力造成的混凝土开裂,且能明显改善混凝土的储热性能,综合考虑相变蓄热骨料替代率不宜大于80%。     

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。     

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。     

太阳能热水系统蓄热水箱温度分层作用研究

本文采用蓄热水箱的多节点模型,对典型太阳能热水系统进行了全年逐时模拟计算。计算数据表明,相比于完全混合的蓄热水箱,水箱温度分层可较大幅度提高太阳能集热器平均效率和太阳能保证率。同时还分析了不同气象条件、集热器类型和用水模式等条件下,蓄热水箱温度分层对太阳能热水系统性能提高程度的影响。     

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。     

天津市太阳能热水系统设计中保证率取值的分析

通过分析不同保证率设计值时逐月太阳能保证率变化及系统投资收益,探讨了天津市太阳能热水系统设计中保证率的合理取值范围,得出:对于侧重在采暖季使用的系统,太阳能保证率设计值取50%～60%较为合理;对于侧重在过渡季使用的系统,太阳能保证率设计值取50%～70%较为合理;对于全年使用的系统,太阳能保证率设计值取50%～70%较为合理;对于侧重在供冷季使用的系统,太阳能保证率设计值不宜低于55%。另外,对于申报绿色建筑标识的项目,太阳能热水系统设计作为参评项时,建议从全年运行角度出发,进行保证率取值的确定,然后通过审核侧重使用期内的太阳能保证率,不断调整保证率设计值,以满足评价标准和项目用水要求。     

太阳能强制循环直接热水系统的Trnsys模拟及分析

对太原市某一住宅的太阳能热水系统进行了设计计算,并采用Trnsys软件建立太阳能热水系统的模型对所做设计计算进行了模拟验证。对太阳能热水系统各月的平均效率和保证率进行了模拟计算,得出系统一月份的平均效率和保证率最低,为辅助热源的选择提供参考。基于Trnsys软件,探讨了集热器面积、蓄热水箱容积和循环水泵流量对太阳能强制循环直接热水系统年平均效率和年保证率的影响,得出了系统年平均效率和年保证率随各因素变化的曲线,为太阳能强制循环直接热水系统的优化提供依据。     

基于相变材料三水醋酸钠蓄热性能实验研究

三水醋酸钠（CH3COONa·3H2O）因熔点适宜、潜热值较高等优点常作为相变蓄能材料广泛应用于不同领域。然而,纯三水醋酸钠在凝固过程中存在的过冷和相分离问题,严重影响三水醋酸钠的蓄放热性能及使用寿命。主要以三水醋酸钠作为相变基体材料,通过大量蓄放热实验,得出提高改进三水醋酸钠相变蓄热特性的添加剂及最佳用量配比,研制出蓄热介质凝固相变区间为52～55℃、过冷度<2℃、相变蓄热性能稳定、价格低廉的高效三水醋酸钠蓄热体系,提高材料的实际应用价值。     

耦合太阳能热源的相变蓄能板蓄放热性能研究

搭建了2个实验房,针对太阳能集热器连接实验房中的蓄能板的蓄热性能进行研究。采用静态和动态2种方法对相变材料蓄热量进行计算,对蓄能板的热流密度和实验房温度进行测试与分析。研究结果表明:静态和动态蓄热量的计算误差为4.09%;蓄能板与对比板热流密度平均值差值30.77 W/m~2,蓄能板具有较好的蓄热能力;相变实验房内温度与对比实验房内温度相比最大衰减时间为120 min,最大平均温度差为4.33℃。     

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。     

电力辅助太阳能供热系统技术经济分析

基于北方寒冷地区分布式,低密度村镇冬季供热问题以及电力负荷的高峰低谷现象,围绕济南地区节能65%的居住建筑提出了蓄热水箱式电力辅助太阳能供热系统和相变地板结构电力辅助太阳能供热系统。利用折算采暖期计算费用,在不同太阳能保证率下比较了一个采暖期内采用蓄热水箱和相变地板结构蓄热的电力辅助太阳能供热系统技术经济性。结果表明:在济南的太阳辐照和电价情况下,当太阳能保证率为10%时,蓄热水箱蓄热的电力辅助太阳能供热系统折算采暖期计算费用最少为5596元,比城市集中供暖系统节省13.5%,是最适于济南地区的供热方式。两种蓄热方式对采暖期计算费用的变化趋势影响不同,设计使用电能辅助太阳能供热系统需要考虑初投资。     

新型相变材料QN-2的蓄放热特性研究

采用QN-2相变材料,设计并制作了同心套管式蓄放热单元,搭建了相变蓄热单元性能测试试验台,分别对在不同工况下的蓄放热进行了研究,分析了在改变热媒水的流量、进口温度变化、内管加入翅片的条件下对蓄放热过程的影响。研究结果表明:增大热媒水与蓄热材料的温差和热媒水的流量可以缩短蓄放热时间,在加入翅片的条件下对放热过程的影响没有对蓄热过程大。初步掌握同心套管式蓄热单元的蓄放热特性,为今后相变蓄热器的选型和性能的评估提供参考依据。     

毛细管相变蓄热罐性能实验研究

相变蓄热装置是太阳能、工业余热等供热技术推广应用的关键装备。在分析现有相变蓄热装置特性的基础上,提出了毛细管相变蓄热罐,并结合一种复合型相变蓄热材料,对其热物性进行了测试,结果表明该复合相变蓄热材料符合太阳能供热技术的要求。同时研究了水流量和供水温度对毛细管相变蓄热管性能的影响,得出了最佳流量,为毛细管相变蓄热罐的设计提供了数据支持。     

复合相变材料的制备及其在地板采暖中的应用

以聚乙二醇为相变材料、SiO2为支撑体,采用溶胶-凝胶工艺制备出有机/无机复合相变蓄热材料.利用多种分析测试手段对复合相变蓄热材料的结构及性能进行了表征,通过储/放热实验研究了复合水泥块的传热性能.结果表明,该复合相变材料具有蓄热能力强、相交温度适宜、性能稳定等优点,能有效地改善建筑构件的热性能,适用于蓄热节能型建筑,尤其适用于地板采暖.