张永信，李舒宏，操 恺，李献亮，顾维维

（1 东南大学能源与环境学院，江苏 南京 210096；2 江苏省产品质量监督检验研究院，江苏 南京 210007）

随着社会的发展，能源问题受到越来越多关注。化石能源日益紧缺，能源成为制约世界经济发展的重要因素。充分利用可再生能源，尤其是太阳能、地热能和风能等，有助于减少化石能源的消耗，缓解能源危机。太阳能以其范围广、蕴藏量大等优点受到全世界的关注，在太阳能热利用方面，常利用水作为系统的储热材料，但由于水的储能密度较小，热量存储过程中温度变化较大，在储热过程中容易导致太阳能集热器集热效率下降。而相变材料（phase change material，PCM）在相变过程中能够吸收和释放大量的潜热而温度保持不变，储热量大。因此，在储热水箱中加入适当相变材料，利用相变材料较大的潜热可以提高储热水箱的储能总量和储能密度，从而提高太阳能热水系统的性能，促进对太阳能的利用。

1 相变储能研究现状

利用相变材料储能已经受到全世界极大的关注，国内外已开展了大量将相变材料应用于储热方面的研究。Mehling 等[1]对水箱上部加入相变模块进行了实验研究和数值模拟，结果表明在水箱的上部添加一个相变材料模块可以提高储能密度，并且补偿水箱上层的热损失。在水箱中相变材料占水箱体积的1/16，水箱上部3/16 体积的水保持热度比没有相变材料的水箱时间长50%～200%，并且平均储能密度增加20%～45%。Bansal 等[2]对圆柱相变模块在封闭太阳能热水循环中的储能释能过程进行分析。……