高温显热蓄热式电暖气的研制及其传热性能研究

蓄热技术在太阳能利用、平衡电力负荷、工业废热和余热的回收利用等节能领域有着广泛的应用。为了缓解国家电网的压力,响应大中城市的“移峰添谷”的用电政策,许多大中城市已经实行了电费分时段计价的政策,电蓄热供暖会逐渐成为民用供暖的首要选择。 在国家‘973’项目、国家科技攻关计划项目及北京市自然科学基金项目的支持下,在广泛阅读国内外文献的基础上,掌握了国内外蓄热技术研究的最新进展。我们通过对相变蓄热和显热蓄热技术各自优缺点进行比较,确定进行高温显热蓄热研究。设计并搭建了一台高温显热蓄热式电暖气,开发了相应的测试系统和控制系统。 利用集总参数法对蓄热式电暖气的蓄放热过程进行了数值模拟,数据处理后,我们得到了整个试验过程中蓄热装置的放热速率随时间的变化关系,在用电低谷期蓄热装置的蓄热效率,并对用电高峰期放热狭缝在自然对流放热和强制对流放热条件下对电暖气放热速率的影响进行了分析研究。 研究测试结果表明,所设计开发的蓄热式电暖气具有良好的蓄热、放热特性,能够用于居民高峰电取暖。我们将试验结果与数值模拟结果进行比较,得到了试验测得的蓄热式电暖气的蓄热效率比数值模拟得到的蓄热效率低,而试验测得的狭缝的自然对流放热效率要比数值模拟的结果高。这说明装置的密封问题仍然不是非常好,导致装置运行过程中的散热损失比较严重。