相变微胶囊悬浮液储能系统放冷特性实验研究

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°C范围内发生相变,当悬浮液温度到达20°C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6 L·min-1时,MPCM悬浮液的放冷速率在相变区间最高可达1.52 kW,相较于显热储能系统提升了70％;在0～200 r·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200 r·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73.86 MJ·m-3和2176 W·m-2·K-1,比显热储能系统分别高1.66倍和1.87倍.