叶三宝，刁彦华，赵耀华

(北京工业大学建筑工程学院，北京市100124)

0 引言

能源危机和环境污染已经成为制约人类社会发展的2个重要因素，开发可再生能源和提高能源的利用率具有重要的现实意义。我国作为能源消耗大国，能源浪费和利用率低现象尤其严重。相变蓄热技术具有储能密度高、相变过程近似等温等优点，这对于解决太阳能和工业余热废热供需时间上的不匹配，实现电力“移峰填谷”，以及工业建筑和民用建筑空调节能［1－3］，具有广泛的应用前景。

目前，对于相变蓄热技术的研究主要包括相变材料研究和热物理问题研究［4］。相变材料研究包括不同材料的物性、寿命及稳定性等，热物理问题研究则主要包括固－液相变传热机理、提高相变材料的导热能力、储热装置的强化传热以及不同温度蓄热(换热)器的设计及运行工况等。

通过添加高导热率的材料可以大幅提高传热的速率，这些强化传热的材料包括金属基体、翅片、均匀分散的高导热粒子和碳纤维等［5－7］。Cabeza［8］进行了 3种不同材料的强化产热实验，所用材料分别为不锈钢片、铜片和石墨基质，实验结果发现，PCM－石墨复合材料的传热效果明显优于不锈钢片和铜片。吴志根［9］通过实验，对金属泡沫、膨胀石墨在高温蓄热系统中强化换热进行了研究，通过顶部和底部加热相变蓄热器的不同的加热方式，进一步揭示了多孔介质对自然对流的影响。Banaszek［10］对采用螺旋式结构的储能装置进行了理论与实验研究。……