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CFD氯化钙溶液低温蓄冷系统设计(3)

时间:2022-01-16 19:35来源:毕业论文
1。2 低温蓄冷的相关介绍 1。2。1 低温蓄冷的发展历程 低温蓄冷技术起源于 1930 年,其主要的发展历程可以概括为以下四个时段: (1)自 1930 年到 1960 年

1。2 低温蓄冷的相关介绍

1。2。1  低温蓄冷的发展历程

低温蓄冷技术起源于 1930 年,其主要的发展历程可以概括为以下四个时段:

(1)自 1930 年到 1960 年,且主要集中于 50 年代到 60 年代,这期间以减少制冷装置的 装机容量为首,主要以水作为蓄冷工质使用。

(2)1973 年到 1980 年,因经济危机的爆发,蓄冷应用技术又逐渐受到重视。建筑物中 的空调系统开始引用蓄冷技术,并开发了直接蒸发式的管外结冰技术和冰蓄冷的空调系统。

(3)1983 年首次在美国提出将“低温送风系统”和“冰蓄冷技术”相结合的概念。

(4)21 世纪以来,低温蓄冷的注意力开始转移至共晶盐材料上,其潜热储热能力大,储 热密度大等优势逐渐成为人类利用的对象[6][7]。

1。2。2 低温蓄冷介绍论文网

目前,低温蓄冷技术的分类形式相对较多,但大致可以划分为以下三种:第一种是以冷 量储存的形式为依据,可以分成显热蓄冷和潜热蓄冷;第二种是以冷量储存的周期为依据, 主要分为季节蓄冷和昼夜蓄冷;第三种则是以蓄冷工质为划分手段,主要分为冰蓄冷、水蓄 冷、共晶盐以及气体水合物蓄冷四种[8]。

其中,冰蓄冷主要是采用水凝固成冰时释放的潜热来进行蓄冷。由于冰蓄冷的潜热要远 大于水蓄冷所利用的显热,因此,所需要的设备体积相对较小。与其相比,水蓄冷方式的优 点在于适用范围广,系统简单和初始投资少,另外在冬季的时候可以用来蓄热。此外,共晶 盐蓄冷也是相变蓄冷的一种技术形式,其蓄冷工质主要是由无机盐、水和相关的促凝剂以及 稳定剂组成,其优点在于相变温度范围较广,可以使用常规的空调冷水机组,但存在过冷度 和相分离的不足。而气体水合物是一种新兴的相变蓄冷技术,主要的原理是在一定的压力和 温度下,水分子可以在某些气体的分子的四周形成牢固的包络状结晶体,在此过程中可以释 放较大的固化相变热量,且其蓄释冷的效率相对较高,但存在水合物由于膨胀产生堵塞装置 等问题,因此还需要进一步的进行完善。

1。2。3 蓄冷相变材料的相关要求

相变蓄冷,又可称其为潜热蓄冷,主要是利用蓄冷剂相变过程中的潜热来进行冷量的储 存与释放,从而达到控制周围的环境温度以及错峰用冷和移峰填谷的目的[9]。由于相变过程可 以近似视为温度相对不变的过程,并且释放或吸收大量的热量,因此对于相变材料有以下的 要求:

(1)单位体积的相变潜热要足够大。

(2)换热能力相对较强,具有小的粘性系数,减小对流换热的边界层厚度,提高对流换 热能力。

(3)密度大,比热容大,相变过程中体积变化较小。

(4)蓄冷过冷度小,避免冷媒的温度过低,提升效率,具有较好的相平衡性质,同时具 有较高的固化结晶速率。

(5)腐蚀性和毒性小。

(6)化学性质相对稳定。

(7)大量易得,价格便宜,制备方便。

1。3 低温无机盐相变蓄冷相关调研

1。3。1  无机盐相关调研

(1)共晶盐相变原理 共晶盐相变的蓄冷工质是由无机盐、水和相关的促凝剂以及稳定剂组成,相变温度范围

广,是目前中低温蓄冷材料中的主要类型。由于共晶系每个单一的组元在固液相变时只存在 唯一的相变点[1],混合物之间不发生反应,混合物的固态不互溶,而液态则可以完全互溶,由 吉布斯相律[10]可得出,无机盐发生相变时自由度仅有两个,即温度和浓度,因此改变这两方 面因素可改善无机盐相变的蓄冷能力。 CFD氯化钙溶液低温蓄冷系统设计(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_88530.html

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