相變材料過冷跨季節(jié)蓄能地板采暖系統(tǒng)模擬.pdf

1、基于利用相變材料過冷跨季節(jié)儲存夏季太陽熱能并在冬季釋熱供暖的思想，建立采用相變蓄換熱模塊過冷跨季節(jié)蓄能地板采暖系統(tǒng)模型。主要針對相變蓄換熱模塊充熱、過冷靜置、相變釋能地板采暖三階段進(jìn)行模擬，并對比分析不同集熱面積、流量、相變溫位、相變材料單元數(shù)量等參數(shù)對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。
　　首先對相變蓄換熱模塊蓄熱階段進(jìn)行模擬分析，結(jié)果表明:在低溫位(Na2S2O3·5H2O)模塊蓄熱期間，集熱流量分別為50kg/hr、60kg/hr、70kg/

2、hr時(shí)，蓄熱時(shí)間依次需要58天、51天、46天;在高溫位(NaCH3COO·3H2O)模塊蓄熱期間，集熱流量為50kg/hr、60kg/hr、70kg/hr時(shí)，蓄熱時(shí)間分別需要111天、95天、82天，即相比集熱流量為50kg/hr、60kg/hr，選擇70kg/hr的流量完成蓄熱階段需要的時(shí)間較短。此外，在相同運(yùn)行工況下，單個(gè)低溫位模塊完成蓄熱時(shí)間約30小時(shí)，高溫位模塊所需時(shí)間為32小時(shí)。靜置冷卻降溫階段，低溫位PCM模塊從過熱狀態(tài)自

3、然冷卻至環(huán)境溫度14℃，約需要20小時(shí);高溫位PCM模塊需要約17小時(shí)溫度可以冷卻至14℃。
　　觸發(fā)過冷狀態(tài)的相變材料會使其迅速升溫到相變溫度，低溫位PCM(Na2 S2O3·5H2O)液相率S從最初的液態(tài)(S=1)減小為0.665;高溫位PCM(NaCH3COO·3H2O)液相率S從1減小為0.557。在觸發(fā)相變釋能用于地板采暖期間，相同運(yùn)行工況下，通過使用不同PCM單元數(shù)目（5、10、15個(gè)）組成的相變蓄換熱模塊對地板采暖系

4、統(tǒng)進(jìn)行模擬分析，得出:5個(gè)PCM單元作為一個(gè)相變蓄換熱模塊時(shí)，地板層溫度、房間溫度波動(dòng)較小，即通過調(diào)整相變蓄換熱模塊的放熱速率，從而確定相變蓄換熱模塊中PCM單元數(shù)量;另外，相變材料釋熱地板采暖系統(tǒng)分別使用低溫位PCM模塊、高溫位PCM模塊、高低溫位模塊分級釋能三種運(yùn)行方式進(jìn)行模擬，結(jié)果表明:低溫位模塊供暖使用82個(gè)模塊;高溫位模塊供暖使用87個(gè)模塊;高低溫位分級釋能供暖需要低溫位模塊35個(gè)，高溫位模塊50個(gè)。此外，相同運(yùn)行工況下，高溫