北京
•对生活热水应用潜热储能的排放性能进行了数值研究。
•建议使用低翅片节距以优化排放效率。
•使用高熔点相变材料可以提高储存有效容量。
•液压配置是多次允许提高排放时的存储性能。
本研究从设计角度，通过数值方法探讨了多种提升用于生活热水生产的潜热储能系统放热性能的途径。该储能系统基于壳管式换热器，由37根带翅片的管道组成，周围填充相变材料（PCM）。采用动态模型分析了多种提升其生活热水生产性能的方法。研究的关键参数包括翅片间距、相变材料的选择（特别是熔点温度）以及管道网络的布置方式。
参考设计采用十八醇作为相变材料（PCM），翅片间距为10 mm，管路布局为单程。该设计可在40°C至75°C之间储存16.2 kWh的能量。有用容量定义为累计放热量，直到出水温度降至40°C以下，其值为8.9 kWh。这相当于55%的放电效率和33 kWh/m³的储热有效密度。减小翅片间距会导致有用容量降低，但会提高放电效率和有效密度（当翅片间距为1 mm时，放电效率达到66%，有效密度为39 kWh/m³）。使用熔点更高的相变材料也有助于提升放电过程中的储热性能。最后，将管束重新配置为三程布局（而非单程），可在不改变总储能量的情况下，将有用容量提高至12.4 kWh，相当于77%的效率和47 kWh/m³的密度。编译 陈讲运
通过将参考设计进行以下修改，定义了一种高性能设计：减小翅片间距（由10 mm减小至1 mm），使用RT 70 HC替代十八醇，并将管束液压布置为三流程结构。该设计的可用容量为13.1 kWh（比参考设计高47%），可实现65 kWh/m³的可用密度。
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