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換熱器熱能儲(chǔ)存效果
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由于相變材料換熱器熱能儲(chǔ)存是通過(guò)該換熱器所有換熱管內(nèi)相變材料(CaCl2middot;6H2O)吸收熱氣流的熱量...

換熱器熱能儲(chǔ)存效果

2014/7/21   本網(wǎng)原創(chuàng)   點(diǎn)擊數(shù):

由于相變材料換熱器熱能儲(chǔ)存是通過(guò)該換熱器所有換熱管內(nèi)相變材料(CaCl2·6H2O)吸收熱氣流的熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此,根據(jù)前面的理論分析可知,要提高相變材料換熱器熱能儲(chǔ)存效果和強(qiáng)化相變材料換熱器的熱能儲(chǔ)存性能,可以采取3種措施:①盡可能增加熱氣流的流速;②提高熱氣流的初始溫度;③延長(zhǎng)熱氣流流過(guò)換熱器的時(shí)間。

根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果(表3),當(dāng)通入該換熱器熱空氣流溫度維持不變時(shí),氣流的流速越大,氣流至管內(nèi)相變材料的熱傳遞速率越大,整個(gè)加熱周期所需時(shí)間也越短。因此,氣流的流速是一個(gè)重要參數(shù),為了使相變材料換熱器在同樣的條件下儲(chǔ)存盡可能多的熱能,最佳的途徑就是盡量提高流過(guò)該換熱器熱氣流的流速,所以,第1種措施在實(shí)際工程應(yīng)用中應(yīng)重點(diǎn)考慮。

第2種措施———提高熱氣流的初始溫度,由于實(shí)際工程中流體的溫度主要取決于工況,大多數(shù)情況下都是確定的,因此,實(shí)際工程應(yīng)用中是難以實(shí)現(xiàn)的。

第3種措施———延長(zhǎng)熱氣流流過(guò)換熱器的時(shí)間,這種作法實(shí)際也是不可取的,因?yàn)楸砻嫔虾孟笫瓜嘧儾牧蠐Q熱器熱能儲(chǔ)存量有所增加,但卻增加了能耗且降低了該換熱器熱能儲(chǔ)存的效率。

由于相變材料換熱器的熱能儲(chǔ)存量由顯熱和潛熱2部分組成,并且潛熱部分所占的熱能儲(chǔ)存量比例已近似達(dá)到80%,所以,為了提高其熱能儲(chǔ)存效率,其最佳時(shí)間就是當(dāng)換熱器出口處換熱管內(nèi)相變材料完成了整個(gè)相變過(guò)程的熱能儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)的時(shí)間。例如,根據(jù)圖3和圖4可知,該分布曲線是由第1段曲線、中間近似水平直線和第2段曲線所組成,顯然,該分布曲線的中間近似水平直線和第2段曲線的交點(diǎn)應(yīng)為最佳時(shí)間點(diǎn),即當(dāng)熱空氣的質(zhì)量流速分別為0.132,0.096kg/s時(shí),該相變材料換熱器熱能儲(chǔ)存過(guò)程所用的最佳時(shí)間分別為540,643min。

此外,這種相變材料換熱器的熱能儲(chǔ)存量大小還與其結(jié)構(gòu)有關(guān),若工程實(shí)際中需增大或減小其熱能儲(chǔ)存量,則還可以通過(guò)改變?cè)摀Q熱器的結(jié)構(gòu)、換熱管數(shù)或尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)。



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