相变材料在太阳能热泵系统的应用

介绍了相变材料在太阳能热泵系统中的应用现状,开发适用于太阳能热泵系统的脂肪酸类相变材料。以某太阳能空气源热泵系统为研究对象,在蓄热水箱中安装相变蓄热装置,满足夜间值班供暖热负荷。与安装相变蓄热装置前比较,系统的动态费用年值下降,经济性提高。     

太阳能热泵蓄热系统的实验研究

文章介绍了带有相变蓄热水箱的太阳能热泵系统的运行实验。该系统是在原有的太阳能一土壤源热泵的基础上通过增加一个蓄热装置建立起来,包含太阳能集热器、相变蓄热水箱、双热源（太阳能和土壤）热泵以及末端装置（风机盘管）四个主要部分实验在供暖期末期进行,在整个实验阶段,系统供暖满足率为0．6,平均供热COP达到6.5。     

毛细管与相变材料复合墙体性能实验研究

为了获得毛细管与相变材料复合墙体的蓄释能特性,建立了复合相变墙体实验模型,以空气源热泵与太阳能复合机组作为实验房间与实验模型的冷热源,研究了冬季工况下不同供水温度和蓄能时长对复合相变材料相变程度、室内侧墙体表面热流密度的影响。实验结果表明：当膨胀石墨的质量百分比为5%时,复合相变材料有较合适的导热系数,且潜热较大;当毛细管供水温度和蓄能时长分别为30℃、8 h和32℃、6 h时,复合相变材料在蓄热时相变完成,释能效果较好,平均热流密度分别为40.328 W/m²和39.221 W/m²。     

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。     

中国西部高海拔地区空气式蓄能地板性能研究

西部高海拔地区采暖供热存在刚性需求,但当地可用于供暖的资源十分有限,因此本文针对利用太阳能热风供热的空气式蓄能地板特性开展研究,深入分析了相变温度、相变材料管径、供热风温、风速、地板保温厚对室内温度场的影响,从而为西部高海拔地区采用太阳能热风供暖提供了技术支持     

太阳能季节性相变蓄热热泵系统在哈尔滨应用的模拟研究

介绍了该系统的原理、组成部分及运行模式。建立了系统数学模型。以CaCl2.6H2O作为相变蓄热材料,以哈尔滨地区应用该系统的某别墅为例,对不同太阳能集热器面积和蓄热体积下的集热量、蓄热装置换热流体进出口温度、相变材料平均温度及蓄热装置散热损失进行了模拟与分析。结果表明,当太阳能集热器面积与蓄热体积匹配合适时,使用较小面积的太阳能集热器集得的热量就可满足建筑物的热负荷需求。     

相变蓄热装置在太阳能热泵系统中的应用

为了研究相变蓄热装置在太阳能热泵系统中的应用,本文建立了具有相变蓄热装置的间接串联式太阳能热泵系统相应的模型,并利用模型对位于长沙的太阳能热泵系统进行了模拟计算.     

相变蓄能材料在建筑节能领域的应用研究

介绍了应用于建筑节能领域的相变蓄能材料,探讨了相变蓄能材料在建筑围护结构、相变蓄热供暖系统与相变蓄冷空调系统中的应用。研究表明,相变蓄能材料在建筑领域的应用可以有效地利用太阳能等清洁型能源,缓解建筑物热量供需双方不平衡矛盾,提高室内舒适度,减小建筑能源消耗。总结并展望了未来相变蓄能材料在节能建筑领域应用的研究方向和发展前景。     

不锈钢球封装相变材料太阳能热水系统性能实验研究

对居住建筑集中式太阳能热水系统的蓄放热性能进行了研究,选取直径为60 mm的不锈钢球封装添加膨胀石墨的石蜡相变材料,对比了相变温度为55℃和60℃的相变材料在不同太阳辐照量情况下的相变水箱蓄热、放热和保温性能。以用户日最大需求为基准,对太阳能保证率进行了计算。结果表明:热水系统的蓄热时间为2.0～4.5 h;55℃和60℃相变材料对应的太阳能保证率平均值分别为75%和80%,相变蓄热效果好于无蓄热工况,且相变蓄热使系统的太阳能保证率有明显提升;相变温度为60℃的材料较适用于集中式太阳能热水系统。     

石蜡为介质的一体化太阳能热泵热水器实验研究

本文提出了1种新型蓄能型一体化太阳能热泵热水器系统(SHPWHICSE),搭建了实验测试装置。在南京地区春季典型工况下,对集热/蓄能/蒸发一体化太阳能热泵热水器系统充灌蓄能材料石蜡前后的蓄能特性进行了实验研究。结果表明:充灌相变材料石蜡后,相变材料通过固-液相变储存足够的太阳能,SHPWHICSE系统可保证在1天中任意时刻启动。采用石蜡为蓄能介质的一体化太阳能热泵热水器系统的COP和得热效率均高于未充灌相变材料的系统。太阳辐射强度的不稳定波动对采用石蜡为蓄能介质的一体化太阳能热泵热水器系统得热效率的影响比其对未充灌相变材料的太阳能热泵热水器系统的影响小。     

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。     

不同结构金属翅片对石蜡相变传热的影响

分别将两种金属翅片(翅片1、翅片2)加入纯相变材料(石蜡),制备复合相变材料1、复合相变材料2。容纳石蜡的方腔长×宽×高为20 mm×10 mm×20 mm,翅片1的长×宽×高为15 mm×10 mm×1 mm,翅片2是在翅片1的基础上增加6个直径为3 mm通孔,金属翅片设置在方腔内部,垂直于左壁面平行布置。石蜡的初始温度为298.15 K,相变开始之前石蜡为固态。方腔左壁面为加热面,温度恒定为338.15 K,其余各面为绝热面。采用有限元软件COMSOL Multiphysics模拟方腔内石蜡的相变过程,分析加热过程中纯相变材料、复合相变材料的液相率分布、液相率随时间变化、速度场分布。纯相变材料内,在导热和对流换热的共同作用下,石蜡从左上角开始熔化直至右下角石蜡完全熔化。方腔内金属翅片的加入可改善熔化过程的均匀性,缩短了熔化时间。纯相变材料、复合相变材料1、复合相变材料2石蜡完全熔化时间分别为302、106、90 s,复合相变材料1、2比纯相变材料完全熔化时间缩短了约64%、70%,复合相变材料2比复合相变材料1完全熔化时间缩短了约15%。在石蜡熔化初期,主要以导热为主,复合相变材料...     

三套管相变蓄能换热器供热工况稳态模拟分析

三套管相变蓄能换热器在供热工况下运行时,外层水与中间层相变材料间的换热以及中间层相变材料与内层制冷剂间换热同时进行。建立了三套管相变蓄能换热器的数学模型,针对液态相变材料层引入了有效热导率,模拟稳态下传热温度场。三套管相变蓄能换热器的液态相变材料层增大了传热热阻,产生较大的径向温度梯度,但30min后相变材料层温度场即可达到稳态,制冷剂侧换热效果并未由于相变材料热导率低而有显著变化。     

翅片管簇式相变蓄热器的实验研究

设计了一种翅片管簇式相变蓄热器,对其进行实验研究。翅片管簇式相变蓄热器能有效地解决相变蓄热装置放热过程时间长、换热效率低的问题,具有很好的工程应用潜力。     

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。     

中重度结霜下空气源热泵蓄热除霜实验研究

提出采用相变蓄热器(作为除霜工况时的主要低温热源)提高空气源热泵除霜能力.在中度、重度结霜工况下,对室外机换热器表面温度、相变材料温度、压缩机吸排气压力、室内机换热器表面温度随除霜时间的变化进行实验研究,以此评价采用相变蓄热器后空气源热泵的除霜能力.     

太阳能热泵相变储能复合地板辐射采暖系统

太阳能地板辐射采暖系统与相变储能技术结合使用是新能源利用的一种重要方法。介绍了一种太阳能、热泵、低谷电辅热与相变储能地板联合运行的复合地板辐射采暖系统;讨论了系统组成、运行原理以及运行流程;分析了该采暖系统在节能环保、室内热舒适性等方面的优点;展望了其良好的发展前景。