应用于建筑采暖的薄壁式相变蓄热箱体实验研究

王欣，钟俞良，李德英

[1.北京建筑大学 环境与能源工程学院，北京市供热供燃气通风及空调工程重点实验室，北京 100044；2.百吉瑞（天津）新能源有限公司，天津 300000]

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相变蓄能技术是当前研究的热点，相变材料利用自身相态变化蓄放热温度近似恒定是相变蓄能技术的一大特点[1-5]，利用太阳能，将相变蓄能技术应用于建筑围护结构，既能满足室内的热舒适性，又具有良好的蓄热节能效果[6-11]。

国内外研究者主要就相变材料及相变材料蓄热装置2个方面进行开发，Chiu和Martin[12]建立了埋管式圆柱翅片相变蓄热装置模型，验证基于TES盐水合物的凝胶性能可用来评估纯传导模型。Robak等[13]实验研究具有潜热储热性能的热管相对于翅片辅助、非热管非翅片的构造，可令传热流体和PCM之间传热量增加1倍。Tokuc等[14]通过实验验证CFD模拟的屋顶内部PCM厚度（即固/液相）随时间变化的情况，求解区域适应性的最优值。蔡焕琴等[15]研制的复合相变保温板导热系数小于0.05 W/（m·K），相变温度在15～38℃范围内，达到调节室温效果。李凤飞等[16]提出了以新型平板微热管为核心元件的空气相变蓄热器，蓄、放热功率分别达418 W、353 W，总效率达到0.87[16]。闫全英等[17]介绍了相变材料轻薄干式供暖地板与普通地板相比具有较高的向上热流密度且采暖无热损失的优点。

本文将石蜡添加到建筑围护结构，以抛物槽式真空管太阳能集热系统为热源，对添加石蜡的薄壁式相变蓄热箱体进行放热过程的热分层实验研究。通过调控抛物槽真空管太阳能集热器进出口水温，监测蓄热箱体壁面温度、内部温度及壁面热流密度的情况，对比研究薄壁式蓄热箱体热分层现象的热工性能。……