热二极管在太阳能热水器中的应用研究

介绍了各种类型的太阳能热水器研究状况及太阳能热水器的建筑一体化．提出了集太阳能集热、储能和提热为一体的热二极管太阳能集热器概念．同时对热二极管传热特性进行了基础性实验研究,并得出相关结论．     

碳纳米管填料对相变储能式热沉性能的影响

为了评估纳米复合相变材料在相变储能式热管理技术中的应用潜力,采用实验方法研究碳纳米管填料对相变储能式电子器件热沉瞬态性能的影响.选用十六醇为基底相变材料,以多壁碳纳米管为填料制备了不同质量分数（0.3%、1%和3%）的纳米复合相变材料,对复合相变材料的关键热物性进行表征.在短时较高热流密度（高达7.0 W/cm2）加热条件下,比较热沉（分为有翅片和无翅片2种结构）的瞬态性能随纳米复合相变材料中碳纳米管质量分数的变化规律.实验结果表明,在添加了碳纳米管填料之后热沉的性能较采用纯十六醇的工况有所削弱.虽然加入碳纳米管后纳米复合相变材料的导热系数有所提升,但黏度的急剧增加极大地削弱了熔化过程中的自然对流效应,从而抵消了导热强化所带来的性能提升.     

化学储能材料开发与应用

概述了化学储能的机理及特点 ,综述了几种典型化学储能材料的热物理性质、优缺点及其应用     

二元储能材料的复合及热性能研究

将两种储能材料进行混熔处理,形成二元共熔体系,拓宽材料的熔程,得到熔化温度范围较宽、性能更优越的储能材料.然后采用溶胶-凝胶工艺对二元储能材料进行复合.开发出具有蓄热调温性能的二元储能材料/SiO2复合储能材料.结果表明:最佳工艺为水酯比4,前驱体溶液pH值3,反应温度60℃,TEOS:二元储能材料:EtOH=1:1.77:8.24(摩尔比),此复合二元储能材料的调温性能良好.     

纳米填料对储能式散热器性能影响的数值研究

针对储能式电子器件散热器性能受相变材料较低导热能力限制的问题,采用添加高导热纳米填料的方法提高相变材料的表观导热系数,并对储能式散热器的性能提升潜力进行分析. 在短时大功率加热(热流密度为10 W/cm2)的条件下,对以二十烷为相变材料的储能式散热器在添加碳纳米管填料之后的工作过程(熔化和凝固传热)进行了三维数值模拟. 结果显示,由于相变材料表观导热系数的提高,散热器的性能随碳纳米管添加量的增加而提升,其提升程度与添加量呈近似线性相关| 当加入体积分数为10%的碳纳米管时,散热表面的最大温升相对于无碳纳米管的情形降低了8 ℃,散热器的等效总热阻则降低了14%,说明该方法是提高储能式散热器性能的有效途径．     

相变储能材料应用研究

根据相变材料的分类及其特点,介绍了相变材料在太阳能、建筑、纺织行业、农业等工业与民用方面的应用,概括和评述了相变储能复合材料的制备方法及其研究进展,指出当前存在问题以及目前值得深入研究的课题。     

储能系统在电力系统中的应用综述

介绍了抽水蓄能、压缩空气储能、超导储能、超级电容器储能、电池储能等储能技术的发展现状、成熟度、适用范围及示范工程,分析了储能系统的经济性评价及电池储能系统在可再生能源开发中的应用。     

储能系统在配电网中的优化配置研究

从电网侧、新能源侧及用户侧3种不同的应用背景出发,对储能系统在配电网中的优化配置现状进行了研究.相比于单一储能而言,混合储能具有许多优越之处.结合现阶段主动配电网下储能技术的应用情况,分析了未来储能的推广应用所面临的问题.     

电池储能在多能互补工程中的应用研究

电池储能是目前最成熟可靠的储能技术,本文对目前大规模储能电站可能使用的钠硫电池、液流电池和锂离子电池进行介绍和比较,提出未来多能互补工程中适合应用的储能电池类型.并根据多能互补型电站的运行特点,经对比分析,提出一种电池储能以交流方式接入发电系统的方案供下一步工程设计中选用.     

快恢复二极管在直流脉宽调速系统中的应用

从理论和实际两个方面阐述了快恢复二极管在功率晶体管保护电路和直流电动机续流电路中的应用,以及在应用中如何选取适当的型号     

地下蓄能能量传输与传热研究

面对能源与环境日渐紧张的局面,可再生能源的使用成为解决这一问题的有效手段.地下浅层作为地下蓄能与地源热泵的能源库被认为是目前最具清洁环保特征的绿色能源利用技术.本文在分析地下蓄能换热器的传热机理中,提出套管式地下换热器的管内流动与岩土传热耦合的数学模型,在饱和岩土无渗流状况下,分析研究流体出口温度和岩土温度时变动态特性...     

蓄能型太阳能热泵系统中复合材料蓄热过程研究

设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussinesq近似法考虑了自然对流的影响. 结果表明,在集热器内只充灌单一相变材料不能满足不同季节蓄能型热泵系统的供热水需求. 由癸酸和62#石蜡组成的复合相变材料在蓄能过程中出现了两个相变温度,分别在32.66 ℃和59.45 ℃,可以满足本系统不同季节的蓄热需求. 蓄热过程中,由于癸酸和62#石蜡本身密度差以及浮升力的影响,真空管纵向截面出现了温度分层现象. 结果可为复合相变储能材料的推广应用提供可靠的理论依据.     

建筑一体化的蓄能型太阳能热泵热水器初步研究

针对普通太阳能热水器在夜间和连续阴雨天无法正常工作的状况,提出了一种新型的建筑一体化蓄能型太阳能热泵热水器.蓄能型振荡热管太阳能集热器基于振荡热管作为热传递媒介,将瞬时太阳能或者集热器中相变材料储存的太阳能传递给热泵系统蒸发器,并利用热泵循环加热热水,用以提供生活热水.对系统进行相变材料的选择和蓄能特性的分析.以南京冬季为例,开展了建筑一体化的蓄能型太阳能热泵热水器节能特性理论计算,结果表明该热水器在节能和减少污染物排放方面都优于目前市场上的热水器.在建筑物密集化、单位居民住宅太阳能辐射占有率较低的情况下,建筑一体化的提出将节约空间,减少能源消耗和污染物排放,具有十分广阔的应用前景.     

内插热管式太阳能集热器内相变材料的蓄热/释热特性研究

提出一种蓄能型内插热管式太阳能集热器,在太阳能真空管和振荡热管蒸发段之间充灌相变材料,提高集热器的瞬时集热效率. 利用Gambit软件建立内插热管式太阳能集热器的三维模型,基于FLUENT软件的凝固/熔化模型,以癸酸(CA)为相变材料进行模拟研究,采用Boussinesq近似法对比分析了考虑浮升力前后的真空管内温度场分布、液化率、不同测点的温度曲线的变化,探究了浮升力对集热器内蓄热/释热过程换热规律的影响. 结果表明,相变材料熔化过程中浮升力起着至关重要的作用,使得真空管内顶部的升温速度快于底部. 而凝固过程中浮升力的影响可以忽略不计. 蓄热过程中集热器内相变材料在轴向上的传热方式,固态显热和相变蓄热阶段以导热为主,液态显热蓄热时以对流传热为主,而在径向上始终以导热为主.     

Mg-Cu-Zn 相变储热材料充放热特性研究

设计并搭建了套管式中高温蓄热系统实验装置,采用Mg-Cu-Zn合金相变储热材料,空气为传热介质,利用Fluent软件对该套管式蓄热装置进行了数值模拟和充放热实验,分析了传热介质流量对蓄热装置充放热特性的影响,评价了蓄热装置的放热效率。结果表明,模拟结果与实验数据吻合较好,实验结果为中高温蓄热系统的优化设计和工程应用提供了理论依据。     

螺旋管内水包油乳液的传热性能实验

采用超声波乳化的方法制备了导热油的水包油乳液。对不同质量分数的水包油乳液的稳定性进行了考察，并对其导热系数进行了测量；然后又进行了不同质量分数的导热油乳液在螺旋管内的强制对流换热实验，对水包油乳液的传热性能和压降特性进行了研究。结果表明，质量分数较低的导热油乳液导热系数和平均换热系数相比基液有所增加，在入口温度为30℃，雷诺数接近3 600时，0.1%和0.5%质量分数的导热油乳液的热力性能系数最大可达1.044。     

单／多层定形相变蓄热板系统的传热性能和调温效果研究

为研究脂肪酸／聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基定形相变蓄热板的传热性能和节能效果,以三种相变温度不同的脂肪酸二元低共熔物／PMMA定形相变蓄热板为实验对象,对单层相变蓄热板和多层组合式相变蓄热板系统的基本热工参数和传热效果进行了测试,并将定形相变蓄热板应用在地板蓄／放热系统,采用相变模拟箱实验测试了定形相变蓄热板的调控温效果。     

换热器传热特性的试验方法研究

本文提出了一种新的研究换热器传热特性的试验方法.按着传热的基本原理,应用最优化方法,得出可以同时准确的确定换热面两侧冷、热流体的对流换热规律.这种方法进一步发展和改进了 Wilson 方法.它可以进行多个末知参数的计算,有较高的计算精度.文中依据理论分析和应用实例测试,验证了该方法的数学可行性.     

膨胀石墨/石蜡定形相变蓄热太阳能集热器传热行为模拟分析

太阳能光热利用是解决能源危机及环境问题的有效途径之一.基于高导热定形相变材料的太阳能集热器可以实现集热、热量输运及储能于一体,有效实现高效太阳能光热利用.以石蜡(PA)为相变储能材料,膨胀石墨(EG)作为支撑材料及导热和光吸收添加剂,制备了兼具高效光热转换、快速热量输运和高密度能量储存的EG/PA定形相变材料用于蓄热太...     

太阳能沸石储热技术的实验研究

为了探索利用太阳能进行储热和供暖的可能性,建立了一套开式循环太阳能储热装置,开展太阳能热利用的实验研究.实验采用天然沸石作为吸附剂,水作为吸附质,沸石床集储热和供热于一体.为了尽可能接近实际应用情况,实验过程全部在冬天寒冷环境下完成.在对冬天太阳辐射能观测的基础上.详细测量了天然沸石床的吸附/脱附的动态特性,对冬天正常日照条件下沸石储热床的吸附/脱附过程的可利用热能进行计算;进而对整个太阳能储热装置的热效率进行分析,为太阳能用于供暖提供基本依据.根据计算,装置的吸附热约为152.5 kJ,脱附热为2 126 kJ,太阳能储热装置的总的热利用效率超过30%.