安徽科技科園相變儲(chǔ)熱材料在供暖地板中的性馬“折汪吉平(馬鞍山市博浪熱能科技有限公司)摘要:本文針對(duì)一種含有內(nèi)熱源(如通熱水的盤(pán)管)的相變貯能采暖地板結(jié)構(gòu),利用相變傳熱理論建立研究模型,數(shù)值模擬貯熱介質(zhì)在曲邊邊界條件下、受不同的熱邊界條件的作用,探討不同的管間距布置、不同的地板覆蓋層和不同供熱工況等各種因素對(duì)儲(chǔ)能地板熱性能及儲(chǔ)熱效果的影響規(guī)律關(guān)鍵詞:相變傳熱相變材料儲(chǔ)能采暖地板存儲(chǔ)介質(zhì),而相變儲(chǔ)能材料正好可以滿足這一技術(shù)需求引言相變儲(chǔ)熱技術(shù)是利用相變材料相變時(shí)吸收大量潛熱并保持隨著關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)和工藝的發(fā)展,空氣源熱泵應(yīng)用范圍得溫度恒定、具有很髙儲(chǔ)能密度的一項(xiàng)技術(shù),不僅能很好地解決能到了極大的拓展,目前在地板采暖中也得到了應(yīng)用傳統(tǒng)的采用量供求在時(shí)間和空間上不匹配的矛盾,還具有調(diào)節(jié)和控制環(huán)境溫地埋管和混凝土澆筑的方式在能量?jī)?chǔ)存和釋放中存在很大的缺度、改善室內(nèi)的熱舒適性的功能,是現(xiàn)階段研究的熱點(diǎn)之一。目陷,主要表現(xiàn)為存儲(chǔ)能量能力小。因此,需要一種熱容量較大的前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在此領(lǐng)域開(kāi)展了一系列很有價(jià)值的硏究工作口S。升華后的蒸汽通過(guò)結(jié)晶帽進(jìn)入結(jié)晶釜,在真空狀態(tài)下蒸汽突二、相變儲(chǔ)熱材料采暖計(jì)算模型然出現(xiàn)減速回旋降溫,在結(jié)晶釜內(nèi)會(huì)析出重重疊疊的白色或1.采暖結(jié)構(gòu)黃白色緊密結(jié)晶層吸附在內(nèi)壁上。經(jīng)過(guò)剝離、揀選、粉碎,生產(chǎn)出純度大于9.5%的ODA產(chǎn)品。在升華結(jié)晶工序,回收料與烘干料的投放比例,結(jié)晶室不同階段真空度和溫度的掌控,升華釜?dú)埩粑锏亩〞r(shí)排放、升華后清除、必要的物理清除都是控制要點(diǎn)。三、結(jié)束語(yǔ)近年來(lái),有些科研單位試驗(yàn)在ODA生產(chǎn)過(guò)程中直接使用熱水管氫氣與4,4-二硝基二苯醚進(jìn)行還原反應(yīng)的新工藝,已經(jīng)中試成功。本廠經(jīng)過(guò)充分論證認(rèn)為:該加氫技術(shù)用在ODA生產(chǎn)過(guò)程圖1儲(chǔ)熱地板結(jié)構(gòu)圖中具有國(guó)際水平,自動(dòng)化程度高,可以提高收率,能夠穩(wěn)定產(chǎn)含有內(nèi)熱源(如電纜管或通熱水的盤(pán)管)的相變貯能采暖品質(zhì)量和提高產(chǎn)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,進(jìn)一步減少三廢。本廠已地板結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1地板用相變儲(chǔ)能材料是相變溫度為29℃左右經(jīng)開(kāi)始引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的一種水合鹽材料——TH29℃儲(chǔ)熱封裝模塊材料。由于相變同時(shí),由于高等級(jí)ODA在尖端技術(shù)上的應(yīng)用和市場(chǎng)的緊材料是通過(guò)固液相變進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和釋放的,儲(chǔ)能時(shí)材料為液俏,在國(guó)內(nèi)外對(duì)于制取44-二硝基二苯醚的路徑和提高收率態(tài),為防止PCM融化時(shí)泄漏和對(duì)混凝土建材的腐蝕,將其進(jìn)行問(wèn)題仍然在探索,有些科研單位在OD產(chǎn)品加氫還原的方法封裝加熱盤(pán)管直接置于基層的保溫層上,封裝的PCM填充在和穩(wěn)定性問(wèn)題上、減少三廢和三廢的綜合利用上又做了很多加熱管周?chē)?其中國(guó)煤化工輸送到地板的相工作尤其是高等級(jí)ODA的升華結(jié)晶新技術(shù),目前全世界還在變儲(chǔ)熱材料中存科研攻關(guān)。責(zé)任編輯李丹丹各層材料的熱物性CNMHG采。儲(chǔ)能地板462013年第11期科園安徽科技ANHUI SCIENCE TECHNOlOGY表1儲(chǔ)能地板各層材料的熱物性參數(shù)表密度導(dǎo)熱系數(shù)定壓比熱容相變溫度相變潛熱相變半徑W/m·k)kJkg·k)kJ/kg℃橫向:0.8覆蓋層竹木質(zhì)7462.431縱向:2.4花崗巖3.12.800固態(tài):1.43PCM層15100.818液態(tài):2.31絕熱層310.0313402儲(chǔ)熱地板采暖的計(jì)算模型對(duì)圖1所示的儲(chǔ)熱地板,通常的硏究中多忽略盤(pán)管的曲邊邊H=CrdTm-E), HFCpCTm+E)+L界條件,或是即便考慮了曲邊邊界的影響,也僅僅把盤(pán)管的熱邊界視為恒壁溫來(lái)處理進(jìn)行數(shù)值模擬。本數(shù)值模擬考慮儲(chǔ)熱介質(zhì)與加貯熱介質(zhì)受邊界條件影響的作用分析熱管的曲邊圓形邊界,將圓管換熱邊界條件分別按第一類(lèi)恒壁溫、對(duì)于熱水加熱情況,圖2給出地板覆蓋層為竹地板、熱盤(pán)管為二類(lèi)恒熱流密度及第三類(lèi)對(duì)流換熱三種邊界條件下的二維問(wèn)題交聯(lián)聚乙烯PEX管Φ20x2,管間距為60mm供回水溫差為6C建立離散方程,以PCM最上層處的最后儲(chǔ)熱結(jié)束的點(diǎn)(PCM最上流量為5I/min、熱損失比例為10%、以最不利的點(diǎn)作為結(jié)束控制點(diǎn)層兩熱管中心線上的點(diǎn))作為計(jì)算儲(chǔ)熱結(jié)束時(shí)的控制點(diǎn)進(jìn)行模擬。時(shí),儲(chǔ)熱介質(zhì)的邊界處于第三類(lèi)邊界條件與第一類(lèi)邊界條件下,儲(chǔ)在對(duì)相變材料的硏究中,熱容法和焓法是常釆用的硏究方法熱容熱地板表面達(dá)到同樣溫度所用時(shí)間的對(duì)比關(guān)系。對(duì)于電加熱情況法直接以溫度為待求變量,但必須跟蹤液相的界面,而且一般用于電纜管的外徑也為20m,在其他條件相同下,不同電功率加熱相變溫度為一點(diǎn)的理想相變材料;熱焓法以溫度和焓為待求變量得到含有這兩個(gè)變量的能量方程,再由相變材料的溫度與焓之間的關(guān)系,求得溫度分布。焓法不必跟蹤相變界面,且能量方程適用于固相、液相及相變區(qū),使問(wèn)題大大簡(jiǎn)化,尤其適用于多維問(wèn)題層中的熱傳導(dǎo)視為二維問(wèn)題即忽略了沿管長(zhǎng)方向的熱傳導(dǎo)2熱合命為簡(jiǎn)化模擬,作如下假設(shè):①地板覆蓋層、封裝PCM層和絕熱保溫第一類(lèi)一一第三類(lèi)盤(pán)管周?chē)鸀樘顫M了相變材料的儲(chǔ)熱層;③忽略了液相相變材料對(duì)的影響,即認(rèn)為傳熱過(guò)程簡(jiǎn)化為純導(dǎo)熱過(guò)程;④室內(nèi)氣溫均勻1234501p10111:13118致;⑤地板表面和室內(nèi)空氣的復(fù)合換熱系數(shù)設(shè)為定值。上述儲(chǔ)能地?zé)釙r(shí)間(x15aln)板模型的數(shù)學(xué)描述為:圖2第一、第三類(lèi)邊界條件下地板表面溫度隨加熱ah at aT(1)時(shí)間的變化關(guān)系小y地板[地表時(shí))136q1400n/m333其中,k為物體的導(dǎo)熱系數(shù),W(mk3;T為室內(nèi)空氣平均溫30一12DD/m度,℃;H為比焓,Jkg溫度T和比焓H之間的關(guān)系為27TEH/CH