基于太阳能集热水箱耦合相变蓄热器的分户供暖系统

太阳能热水器与相变蓄热材料耦合应用可有效提高太阳能集热水箱的效能，促进能源的优化配置。该文提出了一种与太阳能集热水箱耦合的相变储能系统，并进行储能材料的测试和分户供暖系统的模拟分析。首先提出了储能系统的制作方案及其与太阳能集热水箱供暖系统的连接方式。利用DSC对石蜡进行测试，选定46#石蜡作为系统的相变蓄热材料；采用数值模拟软件FLUENT对含有相变蓄热器的集热水箱和不含相变蓄热器的普通集热水箱（直接进水）的释能工况进行数值模拟。数值模拟结果表明集热水箱加入相变蓄热器，一方面相变储存罐堆积起到了散流作用，另一方面冷水进入水箱中通过相变储存罐的外围时，经过相变储存罐的放热作用，相变储能模块对冷水有一定的加热作用。加入相变蓄热器改善了释能过程的水箱内热分层效果，提高了进入水箱的释热总量，在流量为10L/min时，相变蓄热水箱的释热效率比普通集热水箱的释热能效率高12%，系统设计两台大容量的太阳能蓄热水箱，轮流供热，系统通过管道分水器，分户供热，管道分水器的每个出水端分别设置有流量控制阀，实行计量使用，这样更能有效的节约水资源。