论文部分内容阅读
人类对于能源需求的日益增加,以及化石能源大量消耗带来的环境问题,可再生能源的开发和利用变得尤为重要。太阳能是随处可见的清洁的新能源。但是,由于昼夜交替和天气等影响,使得地面接收到的太阳辐射非常不稳定,因此需要利用蓄热技术或蓄热材料将太阳能进行存储,以实现热能的连续性供给。本文研究了相变蓄热复合材料MgSO4·7H2O/KAl（SO4）2·12H2O的制备和性能测试结果,包括相变温度、相变潜热、蓄放热性能的稳定性;并且将相变蓄热复合材料与平板型太阳能空气集热-干燥装置相结合,通过实验分析了其集热和干燥性能。实现了太阳能的热储存及利用,为提高太阳能的热利用效率提供基础。以混合共熔的方式制备了一系列无相分层、相变潜热大的太阳能相变蓄热复合材料MgSO4·7H2O/KAl（SO4）2·12H2O。其中,MgSO4·7H2O/KAl（SO4）2·12H2O质量比为5:5的相变蓄热复合材料的相变温度在43.7℃,熔化温度为47.8℃,无相分层现象,过冷度为4.1℃,焓值较大,放热过程中放热平台持续时间较长,性能稳定;该相变蓄热复合材料经过350次的熔化-凝固循环后,其热能释放量保持在75.35%,是非常具有潜力的太阳能低温相变蓄热材料。在容器内设置导热铝片,容器外部设置翅片的方式来强化传热,很好的解决了材料蓄放热过程中自身导热能力差和空气侧热阻大的问题。实验结果显示,以MgSO4·7H2O和KAl（SO4）2·12H2O配比为5:5的相变材料系为蓄热介质,以材料内部最中心位置达到同一温度（70℃）来衡量,蓄热器A比蓄热器B的蓄热时间缩短了约37.50%。在太阳能干燥应用的实验表明,对集热器进行遮光处理后,无蓄热材料组的集热器和干燥箱中温度变化较大,在遮光后一个小时平均温降分别为57.19%和32.96%,而有蓄热材料组的集热器和干燥箱中温度下降比较缓慢,平均温降分别为20.79%和16.36%,并且在经历了大约3个半和2个半小时后集热器和干燥器温度才会分别下降到无相变材料时的57%和33%。将带有蓄热材料的太阳能集热-干燥装置和自然晾晒两种情况进行对比表明,带有蓄热材料的太阳能干燥装置中样品失水速率明显高于自然晾晒情况下。表明相变蓄热材料起到了一定的温度调节作用,提高了干燥速率。