空调系统潜能存储和热经济性优化的全新解决方法
2020-04-02Akbari
家电科技 2020年2期
住宅和商业建筑的空调系统对电能的需求非常高,这促使科研人员更加关注可再生能源在空调系统中的应用。当能源需求和供应不一致时,储能系统对平衡供需是有必要的。已有的研究表明,潜热能存储(LTES)技术会在夜间节省制冷能耗并存储冷负荷用于白天冷却是一种有用的方法。近年来,化石能源资源的局限性和他们对环境造成的污染使人们越来越重视对可再生能源的利用。潜热能储存器(LTES)可用于能量转换系统,比如空调或热泵,并能克服这些系统所需能量的供应波动。作为LTES系统使用的相变材料(PCM),该材料具有近乎恒定温度下的热充/放热以及高能量存储密度等优点,这吸引了很多研究人员的关注。
自由冷却系统可以在夜间存储冷量并在白天释放冷量以减少空调系统冷负荷。这种系统的优势主要是减少室温波动幅度。如图显示了与LTES集成的自然冷却空调系统的示意图。相变材料(PCM)通过室外空气的低温固化散热,并在白天融化过程中吸热以达到冷却目的。
本文的研究引入了一种简化的新半解析解决方案,以研究由多个平行相变材料PCM板组成的LTES系统的热交换性能。在改进焓计算方法的基础上,应用二维数值模型的计算结果验证了所提出的方法,并获得了满意的结果。该方法是将相似度法与节能规律相结合而开发的。它可以计算传热流体(HTF)温度分布,固液界面(SLI)位置和相变材料(PCM)温度分布的方程式。使用这些方程式,可在工程方程求解器(EES)软件中对带有相变材料(PCM)板LTES的自然冷却空调系统进行建模。……
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