相变蓄热材料的节能分析
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吸附蓄热材料的蓄热密度可高达 800 kJ/kg～1 000 kJ/kg，具有蓄热密度高、蓄热过程无热量损失等优点。 但由于吸附蓄热材料通常为多孔材料，传热传质性能 较差，而且吸附蓄热较为复杂，这是吸附蓄热材料应用 的主要问题[3]。 1.1.4 相变蓄热材料
相变蓄热材料是利用物质在相变过程产生的相变 热来进行热量的储存和利用。与显热蓄热材料相比， 相变蓄热材料蓄热密度高达 200 kJ/kg 以上，能通过相 变在恒温下放出大量热量，且具有蓄、放热过程近似等 温，过程容易控制等优点，因此相变蓄热材料是当今蓄 热材料研究和应用的主流。常见的潜热蓄热材料有 CaCl2·6H2O、C2H3NaO2·3H2O、有机醇等。 1.2 蓄热材料的选择及分析
热化学蓄热材料蓄热密度高、无污染，在有催化
收稿日期：2019-01-20 第一作者简介：侯婉靖，1998年生，女，山西河津人，2020年将毕 业于山西大学建筑环境与能源应用工程专业，在读本科生。
剂、温度高和远离平衡态时热反应速度快，但反应过程 复杂、技术难度高，而且对设备安全性要求高，一次性 投资大，与实际工程应用尚有较大距离。 1.1.3 吸附蓄热材料
1 建筑节能相变蓄热材料的类型和比较
1.1 蓄热材料的分类 1.1.1 显热蓄热材料
显热蓄热材料是依靠物质本身温度的变化过程来 进行热量储存，由于可采用直接接触式换热，或流体 本身就是蓄热介质，因而蓄、放热过程相对比较简单， 是早期应用较多的蓄热材料；由于其放热过程不能恒 温，蓄热密度小，蓄热设备体积大，蓄热效率低，而 且与周围环境存在温差会造成热量损失，热量不能长 期储存，所以不适合长时间、大容量蓄热，限制了显 热蓄热材料的进一步发展[2]。 1.1.2 热化学蓄热材料
HOU Wanjing, KONG Lingna, WANG Ping, WANG Xiaodong, GUAN Lei
(Department of Power Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030013, Shanxi, China)
Abstract: With the continuous increase of heating districts in modern cities, the existing heating pipe networks cannot fully meet the heating demand growth. The phase change heat storage technology is an effective way to alleviate the mismatch and unevenness of heat supply and demand in time, intensity and location, and is an effective way to rationally and efficiently use energy and reduce environmental pollution. Through the analysis and research on various waste heat recovery and phase change heat storage materials, taking a bathroom heating as an example, this paper analyzed the energy-saving and economic benefits of CaCl2·6H2O phase change materials in detail. Key words: waste heat recovery; phase change heat storage material; energy-saving technology
2019 年第 4 期 （总第 163 期）
2019 年 4 月
节能减排
相变蓄热材料的节能分析
侯婉靖，孔令娜，王 萍，王晓东，管 磊
（山西大学动力工程系，山西 太原 030013）
摘 要： 随着现代城市供热区域不断增加，供热管网不能完全满足供热增长需求，而相变蓄热技术是缓解热量供求双
方在时间、强度及地点上不匹配和不均匀的有效方式，是合理、高效利用能源及减轻环境污染的有效途径。通过对各种
通过对显热蓄热、相变蓄热、热化学蓄热及吸附蓄 热材料的对比和分析，从经济性、热物性、化学性、储 能方式等方面看，相变蓄热材料在当今世界有更好的 应用前景。
2 相变蓄热材料的实例应用分析
不同气候条件的地区应采用不同的相变储能方式， 针对 100 ℃以下低温余热，考虑到太原市冬季浴室蓄 热系统用户端的用热需求，选定 CaCl2·6H2O 为研究对 象并对该相变材料进行了相应的热力学分析。
Leabharlann Baidu
余热回收相变蓄热材料进行分析研究，以浴室供暖为实例，具体分析研究了CaCl2·6H2O相变材料的节能经济效益。 关键词： 余热回收；相变蓄热材料；节能技术
中图分类号： TK02
文献标识码： A
文章编号： 2095-0802-(2019)04-0069-02
Energy-saving Analysis of Phase Change Heat Storage Materials
0 引言
近年建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大， 其中取暖和空调能耗在建筑能耗中就占 50％耀70％，相 变储能节能技术亟待应用于建筑节能领域。相变储能 技术是利用相变蓄热材料将一定形式的能量在特定条 件下贮存、释放，应用于建筑节能领域时能有效降低 室内温度的波动幅度，保证室内供热质量；同时相变 蓄热材料具有热密度大、相变过程材料可以近似恒温 地稳定输出热量、装置简单等优点，是目前蓄热技术 研究和应用的主要方向[1]。
·69·
2019 年第 4 期
2019 年 4 月
2.1 实例平面图 浴室平面图见图 1。
0.37
1.40
单位：m 北
25.00
相变蓄热材料是利用物质在相变过程产生的相变 热来进行热量的储存和利用。与显热蓄热材料相比， 相变蓄热材料蓄热密度高达 200 kJ/kg 以上，能通过相 变在恒温下放出大量热量，且具有蓄、放热过程近似等 温，过程容易控制等优点，因此相变蓄热材料是当今蓄 热材料研究和应用的主流。常见的潜热蓄热材料有 CaCl2·6H2O、C2H3NaO2·3H2O、有机醇等。 1.2 蓄热材料的选择及分析
热化学蓄热材料蓄热密度高、无污染，在有催化
收稿日期：2019-01-20 第一作者简介：侯婉靖，1998年生，女，山西河津人，2020年将毕 业于山西大学建筑环境与能源应用工程专业，在读本科生。
剂、温度高和远离平衡态时热反应速度快，但反应过程 复杂、技术难度高，而且对设备安全性要求高，一次性 投资大，与实际工程应用尚有较大距离。 1.1.3 吸附蓄热材料
1 建筑节能相变蓄热材料的类型和比较
1.1 蓄热材料的分类 1.1.1 显热蓄热材料
显热蓄热材料是依靠物质本身温度的变化过程来 进行热量储存，由于可采用直接接触式换热，或流体 本身就是蓄热介质，因而蓄、放热过程相对比较简单， 是早期应用较多的蓄热材料；由于其放热过程不能恒 温，蓄热密度小，蓄热设备体积大，蓄热效率低，而 且与周围环境存在温差会造成热量损失，热量不能长 期储存，所以不适合长时间、大容量蓄热，限制了显 热蓄热材料的进一步发展[2]。 1.1.2 热化学蓄热材料
HOU Wanjing, KONG Lingna, WANG Ping, WANG Xiaodong, GUAN Lei
(Department of Power Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030013, Shanxi, China)
Abstract: With the continuous increase of heating districts in modern cities, the existing heating pipe networks cannot fully meet the heating demand growth. The phase change heat storage technology is an effective way to alleviate the mismatch and unevenness of heat supply and demand in time, intensity and location, and is an effective way to rationally and efficiently use energy and reduce environmental pollution. Through the analysis and research on various waste heat recovery and phase change heat storage materials, taking a bathroom heating as an example, this paper analyzed the energy-saving and economic benefits of CaCl2·6H2O phase change materials in detail. Key words: waste heat recovery; phase change heat storage material; energy-saving technology
2019 年第 4 期 （总第 163 期）
2019 年 4 月
节能减排
相变蓄热材料的节能分析
侯婉靖，孔令娜，王 萍，王晓东，管 磊
（山西大学动力工程系，山西 太原 030013）
摘 要： 随着现代城市供热区域不断增加，供热管网不能完全满足供热增长需求，而相变蓄热技术是缓解热量供求双
方在时间、强度及地点上不匹配和不均匀的有效方式，是合理、高效利用能源及减轻环境污染的有效途径。通过对各种
通过对显热蓄热、相变蓄热、热化学蓄热及吸附蓄 热材料的对比和分析，从经济性、热物性、化学性、储 能方式等方面看，相变蓄热材料在当今世界有更好的 应用前景。
2 相变蓄热材料的实例应用分析
不同气候条件的地区应采用不同的相变储能方式， 针对 100 ℃以下低温余热，考虑到太原市冬季浴室蓄 热系统用户端的用热需求，选定 CaCl2·6H2O 为研究对 象并对该相变材料进行了相应的热力学分析。
Leabharlann Baidu
余热回收相变蓄热材料进行分析研究，以浴室供暖为实例，具体分析研究了CaCl2·6H2O相变材料的节能经济效益。 关键词： 余热回收；相变蓄热材料；节能技术
中图分类号： TK02
文献标识码： A
文章编号： 2095-0802-(2019)04-0069-02
Energy-saving Analysis of Phase Change Heat Storage Materials
0 引言
近年建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大， 其中取暖和空调能耗在建筑能耗中就占 50％耀70％，相 变储能节能技术亟待应用于建筑节能领域。相变储能 技术是利用相变蓄热材料将一定形式的能量在特定条 件下贮存、释放，应用于建筑节能领域时能有效降低 室内温度的波动幅度，保证室内供热质量；同时相变 蓄热材料具有热密度大、相变过程材料可以近似恒温 地稳定输出热量、装置简单等优点，是目前蓄热技术 研究和应用的主要方向[1]。
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2019 年第 4 期
2019 年 4 月
2.1 实例平面图 浴室平面图见图 1。
0.37
1.40
单位：m 北
25.00