TE-PCM系统的研究进展与展望

本文综述了热电（TE）系统结合相变材料（PCM）的最新发展，以及它在各种PCM部署和结构设计中很有前途的集成方案。这些创新的TE与PCM（TE-PCM）系统相结合，提供热/冷能量和额外的电力，这意味着更好地利用多种形式的能源。本文给出了包括热电效应在内的TE-PCM系统的基本原理，以及物理问题的基本数学公式。并总结了该系统的分类原理和配置类型。编译 陈讲运

对TE-PCM系统在不同应用场景中的应用及其与其他能源系统的兼容性等最具代表性的研究进行了全面的回顾和分析，包括组件和结构优化。对未来的主要技术和操作挑战进行了深入的分析，并根据当前的技术水平预测了更高效的TEPCM系统及其混合配置的发展前景。

未来展望

TE器件的低ZT和COP、PCM的非理想热物理性能以及不完善的结构设计是限制TE-PCM系统性能提高的负面因素。如果未来能够使用具有较高转换效率的TE器件、具有优越的热性能、系统结构、优化设计的pcm，则有利于进一步降低经济成本，提高性能。TE-PCM系统将具有广阔的应用前景。除了上述三个核心因素外，还有其他许多值得采用的方法来进一步提高TE-PCM系统的整体性能。

从优化系统内传热的角度来看，在这一领域有许多创新需要进一步研究。对于TE-PCM系统的热方面，热量的捕获、收集和存储是非常重要的。因此，迫切需要应用新的热技术来提高目前的低热效率。如引入新型太阳能聚光器和吸收器[125,191-194]，集成先进的热光电（TPV）技术[195–197]，使用热管和光热纳米流体[198–201]等。都是提高热收集和光-热转换效率的有前景的研究方向。

对于TE-PCM系统的冷侧，传热的及时性和有效性始终是必要的要求。因此，具有优异冷却性能的传热介质和散热器有望提高换热效果。如使用金属基纳米流体[202–204]和微通道散热器[205,206]以及优化热片布置设计[207]，都是提高传热效率的有效解决方案。此外，通过优化界面热传导和布局[208]来改善TE-PCM系统组件之间的匹配和协调也非常重要。

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