热能存储热交换器中使用热管技术的研究(中文版)..docx

ContentslistsavailableatScienceDirectEnergy杂志主页:/locate/energy热能存储热交换器中使用热管技术的研究AmirAminia,JeremyMillera,HussamJouharab,*a 科技中心 Spirax-Sarco 工程公司.Runnings Road, Cheltenham, Gloucester, GL51 9NQ, UKb 未来能源研究所, 在食物链中使的可持续能源中心办事处 (CSEF), 工程学院设计和物理科学,BrunelUniversity,London,UK文章信息 摘要找到一个解决方案来存储工业余热以供未来使用,从而减少能源的使用 ，已经成为近年来的一个趋势。 本文研究了潜热热能存储系统的性能，这种系统是使用一种相变材料在小体积范围内存储或者释放大量的能量，并与显热热能存储系统进行了对比。在这项研究中，通过将嵌入式翅片水热管道装入相变材料当中从而解决了相变材料低导热系数的问题。在这次研究中使用的热管和相变材料槽都是使用316L型不锈钢制成的。这项研究中使用的相变材料是PLUSICE S89，它的熔点为89摄氏度，凝固点为77摄氏度。热管的蒸发段是通过冷凝蒸汽流来进行加热的。在蒸发段中吸收的热量然后通过热管的多足翅片式冷凝器被相变材料吸收。PLUSICE S89的充电（ 融化）实验和放电（结晶）实验都进行了。在实验时发现，由相变材料造成的热阻在放电过程中高于充电过程。 ?2016爱思唯尔有限公司 保留所有权利。文章历史：收到 2015 12 11收到修改后的版本 2016 2 13接受 2016 2 15网络上可获取 xxx关键词：热能存储（TES）相变材料（PCM）充电（融化）放电（结晶）导热系数热管介绍 2.热能存储系统一个高效和具有成本效益的解决方案对于存储工业余热供以后 热能可以以显热或潜热的形式进行存储。 显热热能存储系统可 使用，进而提高工业生产过程的能源效率是必要的。TES(热能 以通过提高液体或者固体媒介的温度而不改变它的相态来存储能存储)有储存能量供以后使用的能力,能够提高系统的可靠性和 量。这种热能存储系统相对于它们的体积而言不能存储大量的能性能,减少可利用能源供应和需求之间不匹配的问题。TES已经 量，也不能提供精确的温度控制。显热热能存储系统能存储能量以热贮水箱的形式在大多数建筑物中广泛地使用。目前有许多 的多少取决于温度的差异，比热和储热媒介的数量 [1,2]。 一种热能存储系统和能量存储形式，比如显热，潜热，化学，机 些常用的储热材料有砖、混凝土、油(如机油)和有机油脂(如乙械和电气类的热能存储系统。然而,由于潜热热能存储系统的储 醇、丙醇、辛烷)，然而水被认为是最好的选择之一，这是因为能密度大、存储体积小和温度变化均匀，它已经开始受到越来 它的可视性、低成本和高比热容的价值。显热热能存储系统的存越多人的欢迎。 储容量可以由下面公式得出：* Corresponding author.Tel:+44(0) 1895267805. E-mail addresses:Amir.Amini@ (A.Amini), Jeremy.Miller@(J.Miller),hussam.jouhara@brunel.ac.uk(H.Jouhara).0360-5442/ ?2016爱思唯尔有限公司 保留所有权利。/10.1016/j.energy.2016.02.089上式中m是储热介质的质量(kg)，Cp 是介质的比热容(J/kg.K)， 相变材料能够转变的相态有固-固、固-液、固-气和液-气。Tf和Ti分别是末温和初温（℃），Cap是这个温度范围内的平均 在固-固的相态变化中，唯一改变的是材料内部的晶体结构。 比热(J / kg.K)[3]。 它们的设计非常灵活以及它们的容器要求也比其它种类的相 潜热热能存储系统是一个可供选择的热能存储系统，它们利用 变材料