热能动力工程

作者：刘长昊，马秀琴，窦一帆，石 月

单位：河北工业大学 能源与环境工程学院，天津 300401,,河北工业大学 能源与环境工程学院，天津 300401,,河北工业大学 能源与环境工程学院，天津 300401,,河北工业大学 能源与环境工程学院，天津 300401,

关键词：太阳能;复合相变蓄能炕;热性能;蜂窝活性炭;孔密度

基金：国家自然科学基金面上项目（51978231）；河北省科技计划项目（14214304D）；河北省创新能力提升计划软科学研究专项（19453713D）

为解决我国北方农村冬季采暖过程中能源浪费及环境污染的问题，设计了一种以太阳能为热源，石蜡为相变蓄能材料的蜂窝活性炭-石蜡复合相变蓄能炕采暖系统。在供水温度为40 ℃的条件下，通过对比试验，分析了纯石蜡蓄能炕、蜂窝活性炭孔密度分别为20，30以及40 PPI的复合蓄能炕的热性能。实验结果表明：新型蓄能炕可以满足人体对于夜间睡眠的热舒适性需求。蜂窝活性炭孔密度为20 PPI的复合蓄能炕升温及降温速度最快，分别为0.35和0.39 ℃；炕面层温度标准差最低，为0.39 ℃，比30 PPI的低18.75%，比40 PPI的低23.53%，比纯石蜡的低41.79%；睡眠层平均温度以及炕面热流密度最高，分别为28.10 ℃和11.88 W/m2。可见蜂窝活性炭的加入有助于提高蓄能炕的热性能，且蜂窝活性炭的孔密度越小，复合蓄能炕的热性能就越好。与传统火炕相比，纯石蜡蓄能炕在经济性方面也占优势。

来源：2021年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

查看热能动力工程杂志2021年第12期