分层-掺混切换式蓄热水箱热特性实验及评价研究

作     者：刘凯丽 王登甲 刘艳峰 刘慧 Liu Kaili;Wang Dengjia;Liu Yanfeng;Liu Hui

作者机构：西部绿色建筑国家重点实验室西安710055 西安建筑科技大学西安710055 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第8期

页      面：181-187页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(52078408) 陕西省杰出青年基金(2020JC-43)。 

主　　题：太阳能热水系统蓄热水箱 热分层 掺混 㶲效率 分层效率 

摘      要：稳定分层、充分掺混是蓄热水箱实现高效供暖和恒温出水2种功能的重要手段。该研究设计一种分层-掺混一体式蓄热水箱,可实现2种功能的有效切换,满足分层高效供暖和恒温生活热水在不同时段、不同季节的灵活需求。搭建一套蓄热水箱热力学特性测试实验系统,利用分层效率、㶲效率等蓄热水箱热性能评价指标,研究不同尺寸、流量、温度下分层-掺混式蓄热水箱的热力学性能及动态响应特征。以125 L的实验蓄热水箱为例,结果表明:在分层模式下,热分层速率、稳定性显著优于常规水箱,㶲效率和分层效率明显提高,㶲效率可达90%以上;在掺混模式下,掺混速度明显提高,分层效率迅速降低到0.10,实现了蓄热水箱的完全混合,结果对分层-掺混双效水箱的开发与应用具有一定指导。