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中南大学学报（自然科学版） 2022年第12期53卷 4741-4748页

作者：马颖石柳何晓祥左青松陈莹杨姮魏荣荣湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

针对相变地暖地板表面温度不均匀问题,以蓄热过程相变材料发生固-液相变时的温度场分布特征为依据,提出一种新型梯级相变地暖系统,相变蓄热层的远热源区域采用相变温度较低的相变材料,近热源区域采用相变温度较高的相变材料。建立传热... 详细信息

针对相变地暖地板表面温度不均匀问题,以蓄热过程相变材料发生固-液相变时的温度场分布特征为依据,提出一种新型梯级相变地暖系统,相变蓄热层的远热源区域采用相变温度较低的相变材料,近热源区域采用相变温度较高的相变材料。建立传热分析模型,比较采用单一相变材料作为相变蓄热层的普通相变地暖与梯级相变地暖的热性能,分析相界面、温度场的演化过程。研究结果表明:相对于普通相变地暖,梯级相变地暖兼具温度均匀与保温时间长的优点,能提供稳定的热流密度,地板表面的最大温差降低了61.73%,保温时间延长了48.15%。

关键词：相变地暖梯级温度均匀性保温时间

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梯级相变地暖系统传热特性研究

梯级相变地暖系统传热特性研究

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作者：石柳湘潭大学

学位级别：硕士

相变材料(PCMs)具有高相变潜热和导热系数可调的特性,将之与传统地暖系统结合,可通过间歇式蓄热提供全天供暖,实现地暖的高效热管理,有效降低采暖能耗。当前的研究工作主要着眼于相变材料、地板的热物性参数及结构特性对地板表面或室内... 详细信息

相变材料(PCMs)具有高相变潜热和导热系数可调的特性,将之与传统地暖系统结合,可通过间歇式蓄热提供全天供暖,实现地暖的高效热管理,有效降低采暖能耗。当前的研究工作主要着眼于相变材料、地板的热物性参数及结构特性对地板表面或室内空间的一个或多个测试点温度的影响,对如何实现地板表面温度更均匀、地暖保温时间更长等方面的研究较少。为解决此问题,本文开展了相关研究工作,主要研究内容包括以下几个方面:(1)针对相变地暖地板表面温度不均匀问题,以蓄热过程相变材料发生固-液相变时的温度场分布特征为依据,提出一种新型梯级相变地暖系统,相变蓄热层的远热源区域采用相变温度较低的相变材料,近热源区域采用相变温度较高的相变材料。使用ANSYS Fluent软件建模并仿真,对相变地暖蓄热、放热等过程进行分析,研究发现,梯级相变地暖地板表面的最大温差控制在3℃以内,比采用PCM 1和PCM 2作为相变材料的普通相变地暖分别降低了31.63%和48.81%,保温时间达到12.33h,比普通相变地暖分别延长了37.79%和16.22%。(2)为进一步明确地暖相变蓄热层结构参数、相变材料热性能参数对梯级相变地暖系统热舒适性等性能的影响,对相变材料排布方式、相变潜热等参数对地暖系统的影响进行了模拟分析,得出不同热物性参数条件影响下梯级相变地暖的蓄放热特性。在此基础上设计三因素五水平的正交实验,得到优化后的梯级相变地暖系统组合:相变材料PCM 1与PCM 2交界面最下端与相邻水管间中心线的距离为20mm、PCM 1的相变潜热为170k J/kg,PCM 2的相变潜热为150k J/kg、导热系数为2W/(m·K)。(3)在仿真分析的基础上,筛选具有高装载率、低成本的装载材料伊利石,以及具有适宜相变温度、相变潜热的相变材料石蜡、十二醇,合成相变温度分别为37.67℃和24.4℃,相变潜热为169.7k J/kg和149.7k J/kg的新型导热增强复合相变材料石蜡/伊利石、十二醇/伊利石。测试表征结果表明:改性之后的伊利石孔隙率显著增加,对相变材料具有良好的吸附性能,石蜡/伊利石的热导率比石蜡提升6.3倍,十二醇/伊利石的热导率比十二醇提升10.5倍,且具有良好的热稳定性。搭建模拟实验空间,采用合成的复合相变材料作为相变蓄热层,开展梯级相变地暖系统蓄放热实验。实验结果显示,环境温度为0-4℃、5-12℃、9-16℃时,室内空气温度可维持在18℃、23℃、24℃以上。

关键词：相变地暖梯级温度均匀性保温时间热流密度

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相变地暖的优点

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大众投资指南 2018年第13期 263-263页

作者：周文姣青海大学财经学院会计学系

目前开发利用太阳能的主要方式有光热发电、光伏发电、光化学反应和光热直接利用等。其中,光转化为热直接利用的技术,可应用于太阳能采暖方向,该技术通过太阳能真空管收集太阳能。但是太阳能热利用受到太阳光照的间歇性和季节性影响以... 详细信息

目前开发利用太阳能的主要方式有光热发电、光伏发电、光化学反应和光热直接利用等。其中,光转化为热直接利用的技术,可应用于太阳能采暖方向,该技术通过太阳能真空管收集太阳能。但是太阳能热利用受到太阳光照的间歇性和季节性影响以及热利用效率低等因素的制约。为了能够有效持续的进行采暖,需要把多余的热量存储起来,在光照不足的时候再释放出来,弥补能量的不足,显然蓄热技术可以很好的解决储热这一关键性问题。相变蓄热材料具有较大的蓄热密度、相对恒定的相变温度且容易控制等优点。综上所述,促使我们发明一种新型供暖设备——太阳能相变地暖。该技术具有节约资源绿色环保,恒定水温,持续供暖的优势,有巨大的受众群体。

关键词：太阳能相变地暖

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