相变蓄热球对水箱热分层特性影响的实验研究

• Published in: 制冷学报 Vol. 41; no. 2; pp. 144 - 151
• Main Authors: 张乔丹, 张华, 王子龙, 陈彦康, 黄华杰, 刘占杰
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 上海理工大学能源与动力工程学院 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室 上海 200093%青岛海尔生物医疗股份有限公司 青岛 266101 01.04.2020
• Subjects: 热分层; 相变材料; 储热水箱; 填充效率
• ISSN: 0253-4339
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2020.02.144

TM615%TK513.5; 相变蓄热技术是提高太阳能利用效率的重要途径之一.本文基于三水合醋酸钠,搭建了一套相变蓄热水箱实验系统,在初始水温为80℃、进水温度为5℃的工况下,测试得到了水箱的热力学特性,并基于水箱内各温度点随无量纲时间的变化,采用填充效率和混合数分析法,分析了相变蓄热水箱的热分层特性.实验结果表明:当水箱温度为80℃时,普通水箱和相变蓄热水箱的能量分别为18.81 MJ和19.34 MJ.进口体积流量相同时,相变蓄热球越靠近水箱进口,水箱的热分层效果越好.普通水箱的热分层效果要强于相变蓄热球在第1、2和3层时,但弱于相变蓄热球在第4层时.当进口体积流量为9 L/min、t?=1时,相变蓄热球在第1层和第4层时的填充效率分别为0.497和0.581,而普通水箱的填充效率为0.573.随着进水流量的增大,水箱内混合程度升高,斜温层厚度变大,水箱分层效果下降.当进口体积流量大于7 L/min且相变蓄热球位于底部时,相变蓄热水箱的热分层特性最佳.