蓄能型太阳能热泵系统中复合材料蓄热过程研究

摘要

设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussinesq近似法考虑了自然对流的影响.结果表明,在集热器内只充灌单一相变材料不能满足不同季节蓄能型热泵系统的供热水需求.由癸酸和62#石蜡组成的复合相变材料在蓄能过程中出现了两个相变温度,分别在32.66℃和59.45℃,可以满足本系统不同季节的蓄热需求.蓄热过程中,由于癸酸和62#石蜡本身密度差以及浮升力的影响,真空管纵向截面出现了温度分层现象.结果可为复合相变储能材料的推广应用提供可靠的理论依据.