太阳能复合相变蓄能炕的设计及热性能研究

作者：刘长昊; 马秀琴^*; 窦一帆; 石月

来源：热能动力工程, 2021, 36(12): 126-133.

DOI：10.16146/j.cnki.rndlgc.2021.12.019

• 太阳能
• 复合相变蓄能炕
• 热性能
• 蜂窝活性炭
• 孔密度

为解决我国北方农村冬季采暖过程中能源浪费及环境污染的问题,设计了一种以太阳能为热源,石蜡为相变蓄能材料的蜂窝活性炭-石蜡复合相变蓄能炕采暖系统。在供水温度为40℃的条件下,通过对比试验,分析了纯石蜡蓄能炕、蜂窝活性炭孔密度分别为20,30以及40 PPI的复合蓄能炕的热性能。实验结果表明:新型蓄能炕可以满足人体对于夜间睡眠的热舒适性需求。蜂窝活性炭孔密度为20 PPI的复合蓄能炕升温及降温速度最快,分别为0.35和0.39℃;炕面层温度标准差最低,为0.39℃,比30 PPI的低18.75%,比40 PPI的低23.53%,比纯石蜡的低41.79%;睡眠层平均温度以及炕面热流密度最高,分别为28.10℃和11.88 W/m2。可见蜂窝活性炭的加入有助于提高蓄能炕的热性能,且蜂窝活性炭的孔密度越小,复合蓄能炕的热性能就越好。与传统火炕相比,纯石蜡蓄能炕在经济性方面也占优势。

• 单位
  河北工业大学