北京
生活热水的负荷曲线随时间变化明显，容易在运行高峰时段产生很高的能源需求。把这部分峰值负荷转移走，可以带来显著的环境和经济效益。相变材料（PCM）蓄热技术凭借高潜热和高能量密度，在生活热水削峰填谷应用中是一项很有潜力的技术。本研究针对一款用于负荷转移的蓄热装置，优化了环形翅片管式相变材料换热器（PCM-HX）的设计概念，目标是满足美国能源部对中等用量生活热水器的标准要求。优化过程采用阻容模型（RCM）结合多目标遗传算法。优化后的方案由70个相同的环形翅片管PCM-HX单元并联组成，并使用RT62HC作为相变材料。研究制作了一个单个PCM-HX单元的原型，在竖直布置、传热流体（HTF）向上流动的工况下进行了测试。热水供应时间以51.7℃的截止温度来界定。按照设计的质量流量（1.5 g/s）进行测试，用于评估原型PCM-HX单元的性能并验证阻容模型。编译 陈讲运
在实验研究中，使用RTD传感器组测量PCM-HX进出口的传热流体温度，并用科里奥利流量计精确测量传热流体的质量流量。在设计质量流量（1.5 g/s）下，模拟得到的放热功率比实验结果低约12%，模拟得到的热水供应时间比实验结果短约13%。在整个PCM完全凝固过程中，实验与阻容模型得到的热水供应温度平均偏差为1.3 K。实验结果与阻容模型整体吻合良好，说明RCM这类计算效率高的模型可以用于PCM-HX的设计优化。
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