相变微胶囊悬浮液储能系统放冷特性实验研究

• 作者: 卜令帅 屈治国 徐洪涛 金满
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 相变 微胶囊悬浮液 储能系统 传热 对流 放冷
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 4064-4072
• 页数: 8页
• 分类号: TK123
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201693

摘要

利用相变材料定温储能特性，搭建了以水为换热流体、相变微胶囊（MPCM）悬浮液为储能介质的潜热储能系统。采用放冷速率、相变完成率、单位体积放冷量和对流传热系数表征实验系统的放冷特性，通过该潜热储能系统与以纯水为工作介质的显热储能系统的对比，分析了循环水体积流量以及搅拌速率对系统放冷性能的影响。结果表明：MPCM主要在17~19℃范围内发生相变，当悬浮液温度到达20℃时，其相变完成率接近90%；增大循环水流量可以提高放冷速率，循环水体积流量为6L·min-1时，MPCM悬浮液的放冷速率在相变区间最高可达1.52kW，相较于显热储能系统提升了70%；在0~200r·min-1的范围内，增大搅拌速率可增大MPCM悬浮液的单位体积放冷量和对流传热系数，搅拌速率为200r·min-1时，MPCM悬浮液的单位体积放冷量和对流传热系数分别为73.86MJ·m-3和2176W·m-2·K-1，比显热储能系统分别高1.66倍和1.87倍。