基于相变蓄热大胶囊的储热系统的换热研究

作者：翟鹏; 陆威^*; 吴志根

来源：化学工程, 2022, 50(08): 7-12.

• 相变蓄热
• PCM胶囊
• 多联级
• 水合盐

提出适用于家用的太阳能储存设备的一种由球形封装相变蓄热大胶囊的5个模块化单元组成的多联级蓄热系统。该系统以水作为能量载体，采用水合盐作为相变材料(PCM)。文中对蓄热系统的放热性能进行实验和数值研究，分析在1 m/s和0.5 m/s 2种进口流速下蓄热系统在放热过程中各箱体出口温度变化情况，将数值模拟和实验结果进行对比，并分析系统中各PCM胶囊内部温度场和液相率随时间的变化情况。结果表明：蓄热箱体通过串联可以增加系统的蓄热量，并使出口温度在一定时间内维持在标准温度(305 K)以上。与1 m/s流速工况相比，在0.5 m/s流速下出口温度在第2阶段的实验和模拟结果较为吻合，PCM凝固速率整体较慢，层级间温度分布和液相率差距更明显，系统出口温度更高，出口水温符合标准的出水时长增加了71.03%,但符合标准的出水量下降了17.07%。

• 单位
  上海理工大学; 同济大学