低溫相變儲(chǔ)能散熱器的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和民生的改善，傳統(tǒng)能源消耗的增長，導(dǎo)致全球氣候變化和環(huán)境嚴(yán)重污染的問題。本世紀(jì)以來，可再生能源的利用越來越受到關(guān)注，尤其是太陽能。目前，太陽能利用主要集中在光伏發(fā)電和光熱利用。光伏利用效率較低，制造過程存在二次環(huán)境污染，光熱利用盡管效率較高，但是也受間斷性和不穩(wěn)定性等因素的制約。然而，大容量、高效相變儲(chǔ)能技術(shù)卻能有效克服這些缺點(diǎn)。相變儲(chǔ)能技術(shù)由于溫度范圍可控、相變過程恒定、儲(chǔ)能密度大、易于控制以及性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得

2、到了廣泛的應(yīng)用。相變石蠟作為一種 PCM，具有相變儲(chǔ)熱高、化學(xué)穩(wěn)定性較好、無相分離和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此本文采用石蠟作為PCM。
　　本課題所用相變儲(chǔ)能散熱器為自主設(shè)計(jì)制造，該相變儲(chǔ)能散熱器由6個(gè)儲(chǔ)熱單元和保溫腔體以及熱傳輸管道組成。本文研究了該相變儲(chǔ)能散熱器中 PCM在恒定熱源溫度的條件下，儲(chǔ)能和散熱性能的影響因素，繪制出不同熱源溫度下 PCM的儲(chǔ)熱、散熱曲線，并計(jì)算了相應(yīng)儲(chǔ)熱、散熱速率。首先采用差示掃描量熱法（DSC）對(duì)相變石

3、蠟材料的熱物性參數(shù)進(jìn)行測試；其次對(duì) PCM在給定熱源溫度（60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃）和給定功率（額定動(dòng)率為165W的動(dòng)力泵）條件下進(jìn)行儲(chǔ)熱、散熱的實(shí)驗(yàn)研究；最后分別計(jì)算對(duì)應(yīng)熱源溫度下的儲(chǔ)熱、散熱速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在儲(chǔ)熱過程中，熱源溫度越高，儲(chǔ)熱速率越快；在散熱過程中，空氣進(jìn)風(fēng)口橫截面積開啟率越大，散熱速率越快。PCM的儲(chǔ)熱過程可分為固相顯熱儲(chǔ)熱、熔化潛熱儲(chǔ)熱和液相顯熱儲(chǔ)熱三個(gè)階段。在升溫過程中，相變儲(chǔ)能散熱器內(nèi)的