3。2   板式蓄冷单元优化设计与分析 29

3。3   肋片完全接触式管式蓄冷单元参数及分析 33

3。4   管外蓄冰设计与结果分析 35

3。5   本章小结 37

4 蓄冷装置系统设计 38

4。1   运行工况及相关参数 38

4。2   工质和保温材料选型 39

4。3   计算表格 39

4。4   零部件设计 43

4。5   性能比较 51

4。6   本章小结 52

5 相变材料密度比实验验证 54

5。1   实验准备 54

5。2   实验过程 54

5。3   数据分析 56

5。4   本章小结 57

结 论 58

致 谢 60

参 考 文 献 61

第 II 页 本科毕业设计说明书

1 引言

1。1 工作背景和意义

1。1。1  工作背景

伴随着经济的发展，能源的需求量不断递增，保护环境的观念也在逐渐增强，相变蓄冷 技术由于其潜在的社会效益和经济效益愈来愈受到重视,其不仅表现在可以利用电网的低谷 电量来 “移峰填谷”，又可缩减制冷机组的装机容量，以享受夜间优惠电价，为用户带来效 益[1]。由于相变蓄冷过程可以近似看成是一个等温的过程，其具有蓄冷与释冷过程期间温度保 持相对恒定，单位体积内冷量储存较大，蓄冷过程中潜热远大于显热，易于控制等一些优点， 故最终变成了蓄冷系统的首要选择形式。

目前，相变蓄冷技术主要在建筑的制冷空调中应用，且正逐渐扩展到其它民用和工业制 冷领域，具有广阔的应用前景, 因此对其开发和研究则具有十分重要的意义[2]。此外，在进行 高低温交变试验时（-60 到 80℃），设备需要快速的切换温度，需要提供稳定的低温冷源。当 前，我国对于 0℃到-60℃的相对低温范围内的蓄冷有着较大的需求，但冰蓄冷只能适用于所 需冷媒温度高于 0℃的情况。因而，研发新型的低温相变蓄冷技术，测定相关的热物性参数， 是未来低温蓄冷相变技术被广泛运用的必经之路[3]-[5]。

1。1。2 课题研究目的及意义

本课题研究目的是通过配制一定浓度的氯化钙水溶液作为蓄冷工质，设计管内带有肋片 的低温蓄冷装置，加热与制冷分时进行，做到冷热互用，同时减小规格，降低系统的工作量。 本课题采用价格便宜的氯化钙溶液作为相变材料，通过调节浓度，使其相变温度范围在-20～

-40℃之间，但由于其本身对金属具有腐蚀性，因此选用黄铜作为承载材料，设计管内带有肋 片的蓄冷系统。在此基础上，通过对蓄冷单元内部蓄冷和释冷过程进行数值计算,得出最优化 的蓄冷相变单元结构，进而设计符合相关要求的相变蓄冷装置。