柏霄翔，张华，王子龙，胡姣姣，杨易坤

（上海理工大学能源与动力工程学院，上海 200093）

0 引言

能源是人类社会发展和进步的重要基础，随着人类社会的不断进步，人类对能源需求的增长和现有能源资源日趋减少这一矛盾越发突出，能源成为制约社会进步和发展的重要因素[1-3]。据能源机构预测，世界能源消耗在未来几十年内还将持续增长，可再生能源将逐步占据较大的比例[4]。太阳能是可再生能源的重要组成部分，其分布广、储量大的特点，受到了国内外研究人员的广泛关注[5-6]。水作为重要的储能介质，在太阳能热的利用中有着广泛应用[7-9]。为了提高储能效率，在蓄热水箱中加入适当的相变材料（Phase Change Material，PCM），可以提高蓄热水箱的储能总量和储能密度，并改善水箱的热分层效果，从而提高太阳能热水系统的性能，促进对太阳能的利用[10-13]。

国内外学者广泛研究了相变材料对水箱蓄热性能的影响。LÓPEZ-NAVARRO等[14]研究了相变温度在3～8 ℃的石蜡对蓄冷水箱特性的影响规律，结果表明，相变材料可增加其垂直分层性，层流状态下，质量流量的影响几乎可以忽略不计，在4 h内，可达到其最大蓄热量的78%。华建社等[15]以石蜡为相变材料，膨胀石墨为基体材料，制备了不同比例的复合相变蓄热材料，测试结果表明该方法制备的复合相变材料性质稳定，膨胀石墨含量为10%时，复合相变蓄热材料潜热最大。陈彦康等[16]在蓄热水箱中添加Ba(OH)2·8H2O相变材料，研究相变材料对蓄热水箱热特性的影响，结果表明相变材料的加入能够提高蓄热水箱的有效释热率，同时提高水箱的热分层特性，且位置越靠近进口改善效果越好。……