基于自然冷源的蓄冷材料制备及蓄释冷实验研究

降低空调能耗是建筑节能的热点问题之一.自然冷源在居住建筑中的主动式应用,可有效降低空调能耗.采用熔融共混加物理吸附方法,以膨胀石墨(EG)为基体,癸酸-月桂酸(CA-LA)低共熔混酸为相变材料,制备了复合相变材料,并对材料热物性进行表征;搭建了叉排管式相变蓄冷实验台,测试复合相变材料封装于换热器后在环境温度下的蓄冷、释...     

环肋式相变换热器的影响因素分析

基于复合定形相变材料设计了一种环肋式相变换热器,其在蓄热和放热方面性能较为突出,为了更好的研究影响环肋式相变换热器性能的因素,本文采用正交试验设计方法进行模拟试验.通过正交模拟试验对环肋式定型相变换热器的肋高,肋宽,肋间距及管材四个因素进行分析,结果表明:肋高是影响蓄放热效率的首要因素.本文研究结果为今后相变换热器的结构优化提供参考.     

新型相变材料回填的地埋管传热特性研究

本研究制备了新型癸酸-月桂酸/膨胀石墨复合相变材料并通过数值模拟研究了不同复合相变材料回填含量及不同运行模式下的地埋管换热器传热特性.复合相变材料中膨胀石墨与脂肪酸的最佳比例确定为10:100.本文提出了相变材料回填的地埋管传热模型并进行验证,研究了不同回填材料及运行模式下地埋管换热量,钻孔内液相比等参数的动态变化规律.数值模拟结果表明,U型地埋管系统的换热量随回填中相变材料含量的提高而提高,但温度恢复性能逐渐减弱.在相同的相变材料回填含量下,换热量随系统启停时间比的升高而升高,但平均能效比及恢复性能随启停比升高而降低.此外,高相变回填含量的换热系统不适宜在高启停比下长期运行.     

组合式相变材料储热换热器的特性实验研究

本文介绍了一套搭建的储热换热器性能测试装置和数据采集系统,主要研究由HR-35、月桂酸和HR-50这3种相变材料组合而成的储热换热器的特性。测试结果表明,与单一相变材料的储热单元换热器相比,组合式相变材料的储热换热器的储热速率有一定的提高。     

固体蓄热式电锅炉放热特性优化研究

为提升固体蓄热式电锅炉机组整体效率及系统安全性,对其放热特性进行研究。通过数值模拟锅炉内部布风及换热器结构,并分析实验测试结果,采用蓄热体迎风面设置导流装置和改变换热器管排结构的优化方法,改善锅炉放热不均匀的问题,提升翅片管式换热器的换热效率。优化结果表明：通过设置导流装置可使迎风截面的流速分布均匀性指数提升13.58%;通过优化换热器的管排结构,可使换热器风侧温降均匀性提高49.779%。     

相变膨胀石墨制备保温砂浆的试验研究

以石蜡/膨胀石墨复合相变材料为功能组分,制备出具有蓄热调温功能的保温砂浆。利用SEM分析了复合相变材料的微观形貌,测试了相变保温砂浆的抗压强度、软化系数、导热系数和调温蓄热等技术性能。结果表明,随着相变膨胀石墨掺量的提高,砂浆28d抗压强度逐渐降低,软化系数则先增加后降低;热导率较高的膨胀石墨提高了石蜡的热交换效率,使保温砂浆具有较好的调温蓄热能力。     

组合式相变材料换热器储热速率的实验研究

搭建了一套储热换热器性能测试和数据采集系统,研究了温度和流量对包括HR-35、月桂酸和HR-50三种相变材料的组合相变材料换热器的储热特性的影响.结果表明,与单一相变材料的储热换热器相比,组合式相变材料储热换热器的储热速率增大,在给定相变材料组合方式和传热流体进口温度条件下,传热流体流量存在最佳值.     

石膏载体定形相变材料的制备及其热性能

制备了以石膏作载体、石蜡作相变材料的定形相变材料(复合石膏板)。实验证明表面活性剂硬脂酸钠可有效提高石膏板吸收石蜡的质量比,差示扫描量热结果显示复合定形相变材料中石蜡的相变温度、峰顶温度降低,相变吸热量与相变蜡在复合材料中的质量成正比。     

油田注汽锅炉烟气余热利用与低碳减排

通过对注汽锅炉烟气余热利用潜力的分析及开展余热利用方式对比分析,采用在注汽锅炉对流段上安装热管换热器,使高温烟气与助燃空气换热,利用换热器回收烟气余热.该技术的现场应用,实现了注汽锅炉燃料单耗降低和污染物排放量降低的目的,取得了良好的节能、减排效果.     

新型相变材料的基本热性能分析

近年来,建筑能源消耗日益严重,为降低能源消耗、提高能源利用率,相变储能作为一种新型有效的绿色环保的节能技术,应运而生。本文以癸酸、月桂酸为相变材料,膨胀珍珠岩作为基体材料,采用真空吸附法制备出定型复合相变材料。采用步冷曲线法初步确定相变温度,温度智能仪表测试定型复合相变材料的调温性能。对于了解和掌握二元相变材料的配制、复合相变材料的制备、复合相变材料的特性、及其在建筑方面的应用前景具有较为重要的参考价值。     

相变微胶囊悬浮液在低温热水地板辐射供暖系统中的应用研究

通过实验研究了相变微胶囊颗粒与去离子水的混合溶液在内径1mm紫铜圆管内换热特性。结果表明:在雷诺数Re=300~1 000,去离子水中加入相变微胶囊颗粒可以明显降低流体的出口温度,且降低的幅度随相变微胶囊悬浮液浓度的增加而增大,在实验条件下,与去离子水相比,相变微胶囊悬浮液出口温度最高可降低16.17%,因此在换热器传热量不变、流体出入口温度相同的情况下,以相变微胶囊悬浮液作为传热介质,最大可减小流量20%,从而输送管路的尺寸、输送泵功的功耗也随着减小;去离子水中加入相变微胶囊颗粒,能够明显换热,强化的幅度随Re及相变微胶囊悬浮液浓度的增加而增大,在实验条件下,与去离子水相比相变微胶囊悬浮液平均换热系数最高可提高39.5%。因此,在换热器传热量不变的情况下,以相变微胶囊悬浮液作为传热介质,传热面积最大可以减小28.3%,从而节约了初投资。     

注汽锅炉烟气余热利用技术应用

通过对注汽锅炉烟气余热利用潜力分析和开展余热利用方式对比分析,采用了在对流段安装热管换热器,通过换热器将烟气余热与助燃空气换热,余热利用技术的现场应用,实现了注汽锅炉燃料单耗降低的目的,取得良好的节能效果。     

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。     

相变储能混凝土的配制及传热性能研究

采用"真空吸入法"将石蜡/硬脂酸丁酯二元复合相变材料吸入陶粒中制备相变陶粒,并对其表面进行封装,使用相变陶粒配制相变储能混凝土并对其传热性能进行研究。结果表明:石蜡含量为60%时,石蜡/硬脂酸丁酯二元复合相变材料可作为建筑节能用复合相变材料;环氧树脂封装相变陶粒表面可以防止相变材料渗漏,且可以提高混凝土强度;与普通混凝土相比,相变储能混凝土的蓄热能力较高而传热速度则较低,具有降低建筑能耗的作用。     

复合相变材料建筑墙体保温性能试验及研究

由相变材料和保温隔热材料制备的建筑墙体,不仅可降低采暖能耗,还可减少室内温度波动,提高舒适度。利用软件对复合相变材料建筑墙体传热过程进行数值研究,分析相变材料融化过程和凝固过程的物性参数变化,并将数值模拟结果与测验测量值进行对比。得出相变材料掺量、相变墙板位置对墙体内壁温度变化的影响。研究结果表明,当粉煤灰复合相变材料墙板厚度为6mm且相变墙板内置时,保温效果最好。     

脂肪酸和石蜡复合相变材料导热系数的研究

制备了23种石蜡、脂肪酸及石蜡-脂肪酸复合相变材料,测试了不同摩尔比下同种相变材料以及复合相变材料在不同测试温度下的导热系数。结果表明:同类相变材料的导热系数与相变温度成反比;对某一种相变材料,当其处于未发生相变的纯固态或纯液态时,导热系数基本稳定,试样温度变化对导热系数的影响不大;在经历500次储能/释能循环试验后,二元脂肪酸及工业石蜡-脂肪酸复合相变材料的导热系数随循环次数的增加略有降低,但降低率均在10%以下,有机复合相变材料具有良好的循环稳定性。     

换热器能耗分析及节能措施建议

换热器是工业生产及民用行业的重要设备,通过换热器交换的能量占据着社会消耗能量的绝大多数,因此对由换热器性能下降而引起的能耗的分析就具有十分重要的意义和研究价值。本文根据相关数据分析研究了换热器的性能变化规律以及对系统整体能耗的影响,并提出了整体降低能耗的相关建议,从而能够有效地节能,同时整体降低运行成本。     

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.     

膨胀石墨/石蜡复合相变材料温度稳定性研究

为探明膨胀石墨/石蜡复合相变材料的温度稳定性影响因素,研究了膨胀石墨掺量、膨胀石墨膨胀倍率、吸附温度与吸附压力对复合材料脱附过程中石蜡质量损失率(TS)的影响规律。结果表明:随着膨胀石墨掺量的增加,膨胀石墨/石蜡复合相变材料TS逐渐降低;膨胀石墨/石蜡复合相变材料的TS随膨胀石墨膨胀倍率的增加而降低,随吸附温度的增加而降低,而吸附压力(0~100kPa)对复合材料TS无影响。提高膨胀石墨掺量、膨胀石墨膨胀倍率与吸附温度有助于复合材料温度稳定性的提高。     

相变储能材料的制备及其在石膏基体中的应用研究

制备有机-无机复合壁材微胶囊相变储能材料,并与石膏掺混制备相变储能石膏复合材料。研究了不同壁材结构微胶囊和相变储能石膏复合材料的理化性质。结果表明,复合壁材微胶囊相变储能材料中,微胶囊壁材以无机硅为主,兼有少量有机硅组分,可有效防止壁材开裂且提高微胶囊包覆率;复合壁材微胶囊相变储能材料的相变温度和潜热分别为24.57℃和122.8 J/g,粒径为0.5~1.0μm;掺加微胶囊后,由于石膏结晶状态改变,石膏基体凝结时间延长且强度降低,当掺量达到10%时,相变储能石膏复合材料的潜热为16.1 J/g,具备一定的蓄热调温能力。