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太阳能单罐相变蓄热系统实验测试和数值模拟研究

张亚梅  毛前军  李迎  杨猛  刘冬华  
【摘要】:太阳能的高效利用是解决能源短缺和环境污染问题的主要手段之一。文章基于太阳能相变蓄热系统,建立带有辅助热源的太阳能单罐相变蓄热系统实验台,并利用该实验台对相变材料(融点为48~50℃的石蜡)进行热能存储实验。实验结果表明:加热12 min后,顶层石蜡温度达到140℃以上,并且融化完全;加载完成后,中层石蜡的最高温度为63℃;静置2 h后,储能罐中的石蜡开始放载,最后均匀混合,顶层、中层和底层石蜡的温度均达到42℃。文章在实验结果的基础上,利用Fluent软件对太阳能单罐相变蓄热系统内相变材料(石蜡和熔融盐)的换热过程进行数值模拟,模拟结果表明,在相同时间内,当采用石蜡作为相变材料时,太阳能单罐相变蓄热系统的换热效率较高。

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