相變蓄冷及其在太陽(yáng)能空調(diào)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在我國(guó)能源短缺,電力緊張的情況下,蓄冷空調(diào)技術(shù)在常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用可以起到平衡電網(wǎng)負(fù)荷的作用。太陽(yáng)能空調(diào)的間歇性及易受天氣影響等特點(diǎn)是制約其普及的因素之一。與蓄冷結(jié)合,在日照充足時(shí)利用太陽(yáng)能制冷并蓄冷,在夜間或日照不足時(shí)釋冷并供給用戶,有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和太陽(yáng)能利用率,并提高太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。
　　本文對(duì)與太陽(yáng)能空調(diào)匹配的相變蓄冷材料、蓄冷球、蓄冷器以及太陽(yáng)能空調(diào)相變蓄冷系統(tǒng)進(jìn)行了一系列理論及實(shí)驗(yàn)研究。主要工作如下

2、:
　　1.結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果,對(duì)空調(diào)蓄冷系統(tǒng)常用的相變材料、蓄冷器結(jié)構(gòu)以及幾種典型系統(tǒng)形式進(jìn)行了總結(jié)與概括。
　　2.依據(jù)太陽(yáng)能空調(diào)蓄冷系統(tǒng)對(duì)相變材料的要求,以癸酸、月桂酸兩種脂肪酸作為相變材料的基液,得到二元體系的低共熔點(diǎn);并選擇水楊酸甲酯、苯甲酸乙酯、正己酸、油酸、正十四烷、正十六烷六種有機(jī)物作為相變材料的添加劑,以得到相變溫度、相變特性以及傳熱特性適宜的蓄冷材料。
　　3.采用步冷曲線法、差示掃描量熱

3、儀、Hot Disk熱分析儀對(duì)上述制備的相變蓄冷材料的熱物性進(jìn)行測(cè)試,得到各組相變材料中與系統(tǒng)制冷目標(biāo)相匹配的添加劑摩爾分?jǐn)?shù),并綜合所測(cè)得的熱物性對(duì)材料進(jìn)行篩選。對(duì)比發(fā)現(xiàn),以油酸為添加劑的相變材料C-L/O0.08的相變溫度為14.97℃,相變潛熱為114.1kJ/kg,過(guò)冷度最小,結(jié)晶過(guò)程最平穩(wěn),熱導(dǎo)率、比熱容均具有明顯優(yōu)勢(shì),是待選材料中最理想的太陽(yáng)能空調(diào)蓄冷相變材料。
　　4.在自制C-L/O0.08相變蓄冷材料的基礎(chǔ)上研制相

4、變蓄冷球。單個(gè)蓄冷球包含材料質(zhì)量為126.4g,外徑70mm,壁厚2mm,球殼材料為聚乙烯。實(shí)驗(yàn)測(cè)試了蓄冷、釋冷過(guò)程中蓄冷球內(nèi)部的溫度分布及溫度變化。建立了穩(wěn)態(tài)工況下蓄冷球蓄冷和釋冷過(guò)程的數(shù)學(xué)模型,對(duì)蓄冷球的結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)行工況等影響因素進(jìn)行了分析討論。研究發(fā)現(xiàn),載冷劑溫度、蓄冷球球徑、壁厚及球殼材料對(duì)蓄冷球蓄/釋冷量、蓄/釋冷速率和蓄/釋冷時(shí)間都有著較為明顯的影響。
　　5.研制封裝球蓄冷器,并搭建太陽(yáng)能空調(diào)相變蓄冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。白