热化学储热反应器内水合盐物性调控及传热传质优化研究进展

摘要

水合盐热化学储热具有材料储热密度高、热损失小、适合季节性存储等优点,与可再生能源相结合是保障清洁供热、实现供热碳中和的有效措施之一.反应器是水合盐热化学储热的关键部件,直接影响系统的效率和可靠性.然而目前反应器因材料配方和结构设计不合理,存在热功率低、材料循环稳定性差、装置使用寿命短等缺点.本文针对反应器性能优化,从水合盐物性调控和水合盐-湿空气传热传质机理两个方面进行了综述.与现有综述不同,首次对新型金属有机框架材料(MOF)在水合盐热化学储热领域的研究现状进行了介绍,调研结果表明相比传统骨架材料,MOF作为骨架的复合水合盐材料的性能更加优越.还总结了反应器内水合盐-湿空气传热传质机理、数学模型以及相关实验研究及性能优化.基于以上分析结果,指出了未来研究的工作重点,即高性能复合水合盐材料的开发、反应器微纳尺度的传热传质研究以及反应器结构优化,这对提高反应器内热质传递速率、改善稳定性等具有重要意义.