相变蓄热式家用太阳热水系统国外研究进展

综述了国外相变蓄热材料在家用太阳热水系统中的应用研究进展情况;指出相变蓄热材料的应用可以提高系统的集热效率;能量蓄积密度和太阳能保证率。材料的性质（如导热系数、熔点、比热容,相变潜热、密度等）、设计参数（蓄热材料的体积、换热管的数量和位置）以及材料的包装方式（形状和大小）影响系统性能（包括效率、出水温度、热水可用时间、热损及蓄放热速率）。     

相变蓄热式PV/T集热器的试验研究

为冷却光伏组件,用定型相变材料填充管板式PV/T集热器,并以无集热器组件和保温材料填充的集热器为参照组,进行了工质(水)温升及对组件冷却效果的试验。试验结果表明:采用相变材料填充的相变蓄热式集热器能明显降低组件温度,并提高了热能利用率,其冷却效果和工质温升均优于保温材料填充式集热器;在流量为30 L/h的开式水冷条件下,相变材料填充式集热器工质(水)的平均温升为5.6℃,平均获得热能702k J/h,组件温度平均降低了6.8℃,理论光电转换效率提高了3.4%;使用相变蓄热式集热器的组件温度变化约滞后于太阳辐射变化2 h,最低效率时刻避开了辐射值最大时刻,全天效率得到提高。     

圆管内对流换热过程中潜热型功能流体流动阻力特性的实验研究

实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合制成的潜热型功能流体在流过恒热流圆管进行对流换热时的流动阻力特性,获得了压降随流速的变化关系、摩擦阻力系数和表观黏度随R e的变化关系。并在同样条件下用单相水进行了对比实验。相变微胶囊的加入导致流体流动阻力较单相流体有显著增大。管路中扰动件导致单相流体的流动阻力特性在低R e条件下呈湍流特征;功能流体则呈不同规律,扰动仅导致流动阻力进一步增大,而流动阻力特性仍呈层流特征。     

Thermal Energy Storage and Phase Change Materials: An Overview

The storage of thermal energy in the form of sensible and latent heat has become an important aspect of energy management with the emphasis on efficient use and conservation of the waste heat and solar energy in industry and buildings. Latent heat storage is one of the most efficient ways of storing thermal energy. Solar energy is a renewable energy source that can generate electricity, provide hot water, heat and cool a house, and provide lighting for buildings. Paraffin waxes are cheap and have moderate thermal energy storage density but low thermal conductivity and, hence, require a large surface area. Hydrated salts have a larger energy storage density and a higher thermal conductivity. In response to increasing electrical energy costs and the desire for better lad management, thermal storage technology has recently been developed. The storage of thermal energy in the form of sensible and latent heat has become an important aspect of energy management with the emphasis on the efficient use and conservation of the waste heat and solar energy in the industry and buildings. Thermal storage has been characterized as a kind of thermal battery.     

相变微胶囊功能流体相变区间的影响因素和变化趋势分析

相变微胶囊功能流体所具有的相变区间是影响其强化传热效应和工程应用价值的主要因素。采用双流体数学模型通过数值模拟发现:在层流条件下,双流体模型能够很好地模拟颗粒相体积分数、管径和R e对相变区间的影响。功能流体的相变段长度和总吸热量都随着这三个因素的增大而显著增大。同时相变段长度还取决于入口温度和边界条件等因素。以直链烷烃为相变材料的功能流体在相变段的蓄热能力相近。但在同R e下,功能流体的相变段长度和总吸热量都随着囊芯材料相变温度的升高而减小。入口温度是影响相变材料熔化速度的重要因素。相变段的长度、总温升和总吸热量与流体入口过冷度都呈线性关系。在第一类边界条件下,相变段长度与壁面过热度呈指数为负的幂指数关系,而相变段总温升和总吸热量都随壁面过热度的增大而增大。     

压缩空气储能系统热能储存与利用研究进展

压缩空气储能是解决可再生能源大规模并网不稳定的有效途径之一,是目前大规模储能技术研发的重点.将系统压缩热进行储存和利用是提高其效率和经济效益的重要手段.本文介绍了压缩空气储能技术的发展历程和基本原理,进一步分析了显热蓄热、潜热蓄热和热化学蓄热3种蓄热方式的技术现状,发现采用潜热蓄热是提升先进绝热压缩空气储能系统综合性能最有潜力的方式.从蓄热子系统热能利用方面出发,总结归纳先进绝热压缩空气储能系统耦合其他能源系统的研究进展,发现先进绝热压缩空气储能系统耦合冷热电联产、煤电机组和太阳能集热系统能进一步改善整体能量梯级利用率、效率性能和经济效益.最后,总结和展望了压缩空气储能系统热能储存与利用的研究方向.     

高温相变蓄热器数值模拟与实验研究

高温相变蓄热器是空间太阳能热动力发电系统的关键部件之一,相变材料(PCM)蓄热是其中的关键技术。对以LiF-CaF2为PCM和以干空气为工质的蓄热系统进行了地面实验,并分别建立了相应条件下填充纯PCM和泡沫复合相变材料(FCPCM)的蓄热单元管数学模型。经过数值计算得到结果表明,纯PCM蓄热单元管计算值与实验数据吻合得很好,表明了计算模型的有效性;此外,对填充纯PCM和FCPCM的蓄热单元管的计算结果进行了比较,结果表明,泡沫的填充强化了PCM的导热性能,提高了蓄热系统的热性能。     

相变材料微胶囊的国内外研究现状

相变材料微胶囊作为一种复合材料，解决了固液相变材料相变时体积变化以及泄漏问题；提供了大的传热面积改善了传热；还可防止相变材料的性质改变。相变材料微胶囊已经广泛应用于纺织品、传热流体、建筑物、军事、农业等领域。作为近年来研究热点，详细介绍了这种新型的复合材料特点、制备方法及目前研究现状。     

太阳池水合盐相变贮热的探讨

太阳池水合盐相变贮热能形成梯度层，既显热贮热又相变贮热，具有跨季大容量单一体系热贮存的特点，全年热循环仅３－５次。可以采用溶解盐粒子等办法使相变材料贮热能力再生，讨论了几种水合盐的相律和溶解度，为选择适用于太阳池的相变材料提供参考。     

管壳式相变蓄热换热器的研究进展

本文针对不同管壳式结构对管壳式相变蓄热换热器蓄/放热性能的影响,分别从结构形式、布置方式、肋片设置和运行参数4方面进行了概述,总结了已有结构形式和肋片优化设置存在的问题.提出了未来重点研究方向:无量纲参数下的蓄/放热性能研究;不抑制相变材料自然对流的非均布肋片优化设置;充分利用相变材料自然对流和流体传热面的新型结构形式;能同时蓄热和高效供热的新设备研发.     

金属基与熔融盐复合蓄热材料的制备与性能研究

采用一定的制备工艺将金属基(泡沫镍)与K2CO3,Li2CO3,Na2CO3,LiOH和NaOH等熔融盐在一定温度下进行复合,得到一种新型复合蓄热材料。用扫描电镜,X-射线以及差热-差重分析等手段对复合蓄热材料的结构与性能进行研究,测试结果表明该复合蓄热材料达到了预期的结果;进一步讨论了复合时间和复合材料中熔融盐含有率关系以及复合温度和蓄热密度之间的关系。