重力熱管式中溫相變儲(chǔ)熱器的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、為使建立在太陽能中高溫集熱技術(shù)基礎(chǔ)上的太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)全天運(yùn)行,本研究設(shè)計(jì)出一種全新的使用顆粒定形相變儲(chǔ)熱材料的熱管式中溫相變儲(chǔ)熱器。在設(shè)計(jì)的儲(chǔ)熱器的“相變”概念中,并非指儲(chǔ)熱器內(nèi)部相變材料以固液相變方式儲(chǔ)放熱,而是特指儲(chǔ)熱材料與熱源/冷源間以換熱工質(zhì)——水汽液相變的方式換熱。該換熱工質(zhì)以兩相流的方式直接在由顆粒相變儲(chǔ)熱材料組成的多孔質(zhì)填充層間流動(dòng)。這種類似于并優(yōu)于熱管中間介質(zhì)相變換熱的換熱方式,突破了儲(chǔ)熱材料低導(dǎo)熱系數(shù)帶來的瓶頸,使

2、得儲(chǔ)熱器的儲(chǔ)放熱性能極其出色。在研究中,首先研制開發(fā)了可以批量生產(chǎn)的顆粒定形相變材料,并進(jìn)一步測量了材料的潛熱、空隙率等相關(guān)的物性參數(shù)。在理論分析相變儲(chǔ)熱器加熱時(shí)間、各部分功率分配、顆粒定形相變材料內(nèi)外溫差和流阻的基礎(chǔ)上,對所設(shè)計(jì)的相變儲(chǔ)熱器的儲(chǔ)放熱特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。理論分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對于傳統(tǒng)的儲(chǔ)熱器,所設(shè)計(jì)的相變儲(chǔ)熱器儲(chǔ)放熱性能不再受相變材料低導(dǎo)熱系數(shù)的束縛,顆粒相變材料能夠迅速完成吸熱和放熱,相變材料與換熱介質(zhì)的溫差只有2