重力熱管式中溫相變儲熱器的基礎實驗研究.pdf

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

2、得儲熱器的儲放熱性能極其出色。在研究中,首先研制開發(fā)了可以批量生產的顆粒定形相變材料,并進一步測量了材料的潛熱、空隙率等相關的物性參數。在理論分析相變儲熱器加熱時間、各部分功率分配、顆粒定形相變材料內外溫差和流阻的基礎上,對所設計的相變儲熱器的儲放熱特性進行了實驗研究。理論分析及實驗結果表明,相對于傳統的儲熱器,所設計的相變儲熱器儲放熱性能不再受相變材料低導熱系數的束縛,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的溫差只有2