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太阳能相变蓄热炕的实验及数值模拟研究
1
作者
李晓杰
罗清海
+3 位作者
李光辉
龙正熠
涂敏
邓滔文
《南华大学学报(自然科学版)》
2024年第1期10-20,45,共12页
为实现太阳能相变蓄热炕的快速升温,采用毛细管网及配置高导热复合相变材料来提高炕体的热响应时间,通过数值模拟与实验研究相结合的方法对炕体的热工性能进行研究。本文首先对比不同熔点石蜡的差示扫描量热(differential scanning calo...
为实现太阳能相变蓄热炕的快速升温,采用毛细管网及配置高导热复合相变材料来提高炕体的热响应时间,通过数值模拟与实验研究相结合的方法对炕体的热工性能进行研究。本文首先对比不同熔点石蜡的差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)曲线,选取35#石蜡作为研究对象,采用熔融混合法制备不同配比的石蜡-膨胀石墨复合定形相变材料;并通过渗漏测试确定最佳配比。实验表明:当膨胀石墨质量分数为8%时,复合定形相变材料渗漏率较低,为兼顾储热、导热性能的最佳配比。将石蜡复合相变材料应用于太阳能相变蓄热炕,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立三维非稳态传热模型,对炕体进行24 h供热模拟设计;模拟表明:太阳能相变蓄热炕在昼间垫面温度达到24.2℃,夜间垫面温度达到30.2℃。通过Trnsys(transient system simulation program)软件对组合式系统进行运行模拟发现:组合系统均可达到设计的45℃及以上;另外,组合式系统全年节电量为2974.7 kW·h,或节省标准煤469.9 kg,或减少二氧化碳1240.5 kg、一氧化碳70.9 kg、PM_(10)6.8 kg等,节能减排量显著。
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关键词
石蜡-膨胀石墨复合定形
相
变
材料
太阳能相变蓄热
炕
热响应时间
数值模拟
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职称材料
太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统应用于乌鲁木齐地区办公建筑的实验研究
被引量:
8
2
作者
张叶
陈超
+4 位作者
王万江
马云
齐典伟
焦浩
王荣
《暖通空调》
北大核心
2016年第6期101-109,共9页
提出了一种新型太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统,并针对乌鲁木齐一典型办公建筑搭建了实验台。基于太阳能相变蓄热传热理论提出了该系统冬季供暖运行方法;基于热性能指标对所构建的系统不同工况下的供暖性能进行了评价。实验结果表明:...
提出了一种新型太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统,并针对乌鲁木齐一典型办公建筑搭建了实验台。基于太阳能相变蓄热传热理论提出了该系统冬季供暖运行方法;基于热性能指标对所构建的系统不同工况下的供暖性能进行了评价。实验结果表明:冬季室外太阳日辐照度高于20MJ/m^2时,利用该系统可以实现完全利用太阳能供暖,供暖房间操作温度比非供暖房间温度高6~7℃;在太阳辐照度满足蓄热需求时,该系统所采用的DX-53相变板单位质量蓄热量为水的2倍;依据实验得出的运行工况,系统在冬季供暖期平均太阳能保证率为63%,在11月和3月则高达77%和100%。
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关键词
乌鲁木齐地区
办公建筑
太阳能相变蓄热
技术
地板辐射供暖
实验研究
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职称材料
强化太阳能相变蓄热技术的研究进展
被引量:
9
3
作者
孟娟
吴文潇
+1 位作者
成蒙
关欣
《新能源进展》
2019年第2期155-160,共6页
为解决太阳能的间歇性问题,常将其与相变蓄热技术进行结合。与传统显热蓄热相比,相变蓄热可将蓄热能量提高数倍以上,具有巨大的研究和应用价值。本文总结分析了相变蓄热的传热机制及在强化太阳能相变蓄热技术上的研究手段,如变换蓄热结...
为解决太阳能的间歇性问题,常将其与相变蓄热技术进行结合。与传统显热蓄热相比,相变蓄热可将蓄热能量提高数倍以上,具有巨大的研究和应用价值。本文总结分析了相变蓄热的传热机制及在强化太阳能相变蓄热技术上的研究手段,如变换蓄热结构、添加肋片、使用相变胶囊、充注多相变材料、蓄热材料中添加高导热物质等。分析结果显示,相变传热机制中,融化过程主要考虑对流换热,凝固过程热传导占主导;使用肋片、相变胶囊等,主要增大相变材料接触面与蓄热体的比值,进而改善传热;蓄热材料添加高导热物质,可以改善相变材料的团聚、结核及使用寿命,从而提高导热性能,其中添加泡沫金属效果最为显著。
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关键词
太阳能相变蓄热
相
变
材料
传热机制
强化换热
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职称材料
太阳能相变蓄热炕热工性能模拟
4
作者
李光辉
龙正熠
+2 位作者
罗清海
李晓杰
邓滔文
《上海节能》
2023年第5期661-665,共5页
将高导热复合相变材料应用于太阳能水暖炕,以缩短太阳能水暖炕的热响应时间,实现速热;通过CFD对太阳能相变蓄热炕的炕体单元建立三维非稳态传热模型,对炕体的热工性能进行模拟分析;结果表明:太阳能相变蓄热炕完成蓄热的时间为1200 s,在...
将高导热复合相变材料应用于太阳能水暖炕,以缩短太阳能水暖炕的热响应时间,实现速热;通过CFD对太阳能相变蓄热炕的炕体单元建立三维非稳态传热模型,对炕体的热工性能进行模拟分析;结果表明:太阳能相变蓄热炕完成蓄热的时间为1200 s,在未采取供暖的房间内能维持垫面温度293-295.8 K,放热时长在15 h左右,通过温控开关控制可较好地实现周期性蓄热。
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关键词
太阳能相变蓄热
炕
数值模拟
热工性能
热响应时间
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职称材料
题名
太阳能相变蓄热炕的实验及数值模拟研究
1
作者
李晓杰
罗清海
李光辉
龙正熠
涂敏
邓滔文
机构
南华大学土木工程学院
出处
《南华大学学报(自然科学版)》
2024年第1期10-20,45,共12页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51708272)。
文摘
为实现太阳能相变蓄热炕的快速升温,采用毛细管网及配置高导热复合相变材料来提高炕体的热响应时间,通过数值模拟与实验研究相结合的方法对炕体的热工性能进行研究。本文首先对比不同熔点石蜡的差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)曲线,选取35#石蜡作为研究对象,采用熔融混合法制备不同配比的石蜡-膨胀石墨复合定形相变材料;并通过渗漏测试确定最佳配比。实验表明:当膨胀石墨质量分数为8%时,复合定形相变材料渗漏率较低,为兼顾储热、导热性能的最佳配比。将石蜡复合相变材料应用于太阳能相变蓄热炕,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立三维非稳态传热模型,对炕体进行24 h供热模拟设计;模拟表明:太阳能相变蓄热炕在昼间垫面温度达到24.2℃,夜间垫面温度达到30.2℃。通过Trnsys(transient system simulation program)软件对组合式系统进行运行模拟发现:组合系统均可达到设计的45℃及以上;另外,组合式系统全年节电量为2974.7 kW·h,或节省标准煤469.9 kg,或减少二氧化碳1240.5 kg、一氧化碳70.9 kg、PM_(10)6.8 kg等,节能减排量显著。
关键词
石蜡-膨胀石墨复合定形
相
变
材料
太阳能相变蓄热
炕
热响应时间
数值模拟
Keywords
Paraffin wax-expanded graphite composite shaped phase change material
solar phase change heat storage Kang
thermal response time
numerical simulation
分类号
TS941.731 [轻工技术与工程—服装设计与工程]
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职称材料
题名
太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统应用于乌鲁木齐地区办公建筑的实验研究
被引量:
8
2
作者
张叶
陈超
王万江
马云
齐典伟
焦浩
王荣
机构
北京工业大学
新疆大学
出处
《暖通空调》
北大核心
2016年第6期101-109,共9页
基金
新疆自治区科技厅科技支疆项目(编号:201091115)
供热供燃气通风及空调工程北京市重点实验室研究基金资助课题(编号:NR2016K05)
文摘
提出了一种新型太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统,并针对乌鲁木齐一典型办公建筑搭建了实验台。基于太阳能相变蓄热传热理论提出了该系统冬季供暖运行方法;基于热性能指标对所构建的系统不同工况下的供暖性能进行了评价。实验结果表明:冬季室外太阳日辐照度高于20MJ/m^2时,利用该系统可以实现完全利用太阳能供暖,供暖房间操作温度比非供暖房间温度高6~7℃;在太阳辐照度满足蓄热需求时,该系统所采用的DX-53相变板单位质量蓄热量为水的2倍;依据实验得出的运行工况,系统在冬季供暖期平均太阳能保证率为63%,在11月和3月则高达77%和100%。
关键词
乌鲁木齐地区
办公建筑
太阳能相变蓄热
技术
地板辐射供暖
实验研究
Keywords
Urumqi
office building
solar phase change storage technology
floor radiant system
experimental research
分类号
TU832 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
强化太阳能相变蓄热技术的研究进展
被引量:
9
3
作者
孟娟
吴文潇
成蒙
关欣
机构
上海理工大学能源与动力工程学院
出处
《新能源进展》
2019年第2期155-160,共6页
文摘
为解决太阳能的间歇性问题,常将其与相变蓄热技术进行结合。与传统显热蓄热相比,相变蓄热可将蓄热能量提高数倍以上,具有巨大的研究和应用价值。本文总结分析了相变蓄热的传热机制及在强化太阳能相变蓄热技术上的研究手段,如变换蓄热结构、添加肋片、使用相变胶囊、充注多相变材料、蓄热材料中添加高导热物质等。分析结果显示,相变传热机制中,融化过程主要考虑对流换热,凝固过程热传导占主导;使用肋片、相变胶囊等,主要增大相变材料接触面与蓄热体的比值,进而改善传热;蓄热材料添加高导热物质,可以改善相变材料的团聚、结核及使用寿命,从而提高导热性能,其中添加泡沫金属效果最为显著。
关键词
太阳能相变蓄热
相
变
材料
传热机制
强化换热
Keywords
solar phase change heat storage
phase change material
heat transfer mechanism
enhanced heat transfer
分类号
TK512 [动力工程及工程热物理—热能工程]
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
太阳能相变蓄热炕热工性能模拟
4
作者
李光辉
龙正熠
罗清海
李晓杰
邓滔文
机构
南华大学土木工程学院
出处
《上海节能》
2023年第5期661-665,共5页
文摘
将高导热复合相变材料应用于太阳能水暖炕,以缩短太阳能水暖炕的热响应时间,实现速热;通过CFD对太阳能相变蓄热炕的炕体单元建立三维非稳态传热模型,对炕体的热工性能进行模拟分析;结果表明:太阳能相变蓄热炕完成蓄热的时间为1200 s,在未采取供暖的房间内能维持垫面温度293-295.8 K,放热时长在15 h左右,通过温控开关控制可较好地实现周期性蓄热。
关键词
太阳能相变蓄热
炕
数值模拟
热工性能
热响应时间
Keywords
Solar Phase Change Heat Storage Brick Bed
Numerical Simulation
Thermal Performance
Thermal Response Time
分类号
TK519 [动力工程及工程热物理—热能工程]
O35 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
太阳能相变蓄热炕的实验及数值模拟研究
李晓杰
罗清海
李光辉
龙正熠
涂敏
邓滔文
《南华大学学报(自然科学版)》
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统应用于乌鲁木齐地区办公建筑的实验研究
张叶
陈超
王万江
马云
齐典伟
焦浩
王荣
《暖通空调》
北大核心
2016
8
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职称材料
3
强化太阳能相变蓄热技术的研究进展
孟娟
吴文潇
成蒙
关欣
《新能源进展》
2019
9
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职称材料
4
太阳能相变蓄热炕热工性能模拟
李光辉
龙正熠
罗清海
李晓杰
邓滔文
《上海节能》
2023
0
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职称材料
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