太阳能热发电复合相变蓄热材料的实验研究

被引:4
作者
李勇 [1 ]
郭蓓 [1 ]
黄官飞 [1 ]
谭书鹏 [1 ]
河合武 [1 ]
宫保修一 [2 ]
束鹏程 [1 ]
机构
[1] 西安交通大学能源与动力工程学院
[2] 日本揖斐电株式会社
关键词
KNO3/NaNO3; 膨胀石墨; 相变材料; 太阳能热发电;
D O I
暂无
中图分类号
TM615 [太阳能发电];
学科分类号
0807 ;
摘要
针对相变材料无机盐KNO3/NaNO3(摩尔比50/50)导热系数低,影响了蓄热系统充放热过程传热效率,制备了适用于太阳能热发电系统的无机盐/膨胀石墨复合相变材料,对复合相变材料的微观结构和热物性进行了分析,并搭建充放热测试平台对相变材料分别进行了热性能研究。结果表明:复合相变材料中的无机盐均匀分布在膨胀石墨中,其相变潜热与基于复合材料中无机盐质量分数的计算值相当,添加膨胀石墨后相变材料的导热系数得到了改善;在充热过程中纯无机盐的换热方式以自然对流为主,同一蓄热单元内沿轴向上下位置温差较大,不同蓄热单元内相同位置完成充热过程所需时间从上到下依次增加,而对于无机盐/膨胀石墨复合相变材料(质量比90/10)充热过程以导热为主;与纯无机盐不同,同一蓄热单元内沿轴向上下位置温度变化趋势基本一致,不同蓄热单元相同位置完成充热过程所需时间几乎没有差别。添加膨胀石墨后,相变材料的充热过程所需时间减少较小,而放热过程所需时间减少约45%,传热介质流量的变化对复合相变材料充/放热过程影响较小。
引用
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页码:49 / 53+95 +95
页数:6
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[2]   Review on storage materials and thermal performance enhancement techniques for high temperature phase change thermal storage systems [J].
Liu, Ming ;
Saman, Wasim ;
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RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, 2012, 16 (04) :2118-2132
[3]  
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[4]  
High-temperature phase change materials for thermal energy storage[J] . Murat M. Kenisarin. Renewable and Sustainable Energy Reviews . 2009 (3)
[5]  
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[7]  
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Velraj, R ;
Seeniraj, RV ;
Hafner, B ;
Faber, C ;
Schwarzer, K .
SOLAR ENERGY, 1997, 60 (05) :281-290