电控复合相变材料及电控相变型其太阳能热泵热水系统研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunapi1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
能源是人类社会发展的基础,社会的能源需求也与日俱增,开发绿色清洁的太阳能等可再生能源,成为了当下研究的热点问题。但是太阳能的利用方面存在一定的局限性,如能量供给与需求的时间不匹配,提高太阳能的利用率显得尤为重要。相变储热技术可以有效解决太阳能能量密度低、能量分布不均以及间歇性等问题,实现了太阳能的有效储存与利用。本文利用相变材料(PCM)与电控相变技术相结合,实现了相变储热技术在太阳能热泵热水系统中的应用。主要分为三个部分:通过对三水合乙酸钠(SAT)的改性研究,研发了适用于工程系统的电控复合相变材料;采用实验与数值模拟方法研究了不同电控复合相变材料在单管组件中的放热过程性能,为系统实验提供指导;对电控相变型太阳能热泵热水系统进行测试与研究。首先是相变材料的制备及其改性研究。实验表明:通过向SAT中添加去离子水与羧甲基纤维素(CMC),制备了55%SAT+1%CMC复合相变材料,能够使相变材料稳定过冷与电控触发,实现热量的长时间低温储存。泡沫铜与膨胀石墨能够与过冷相变材料稳定复合,当泡沫铜(孔隙率为0.9)孔隙密度≤40 PPI(平均孔径≥0.635 mm)、膨胀石墨质量分数≤7%时,添加泡沫铜和膨胀石墨不会影响复合相变材料的稳定性与电控性。泡沫铜孔隙密度与膨胀石墨质量分数越大,复合相变材料的导热系数越大,最大提升率分别为56.6%与91.5%。其次是组件级别的相变储热管研究。建立了电控相变单管组件的实验模型与数值模型,探究了不同电控复合相变材料在组件中的放热规律。结果表明:泡沫铜基与膨胀石墨基复合相变材料相比于纯55%SAT+1%CMC相变材料,其热质传递效率明显提升,完成放热过程所需时间分别大幅降低19.2%和23.1%。最后是相变型太阳能热泵热水系统的研究。设计并搭建了电控相变型太阳能热泵热水系统,对其进行性能测试,探究了不同操作工况对系统性能的影响。热水系统主要由集热模块与储热模块组成。实验结果表明:电控相变型太阳能热泵热水系统的蓄热过程工作时间为9:00~16:30,此期间太阳能的利用率为71%,系统COP为5.68;放热过程工作时间为18:00~20:30,此期间热水功率为6.64 k W。进一步探究流量对电控相变蓄热器的COP与热水平均功率的影响,实验结果表明:蓄热过程中,系统COP随着循环水流量的增大而增大;在放热过程中,热水功率随着出口流量的增大而增大。
其他文献
随着定位技术的不断精进发展,移动用户可以享受到多种多样的基于位置的服务。但同时恶意攻击者很有可能通过位置服务器窃取得到用户位置信息,从而推断得到用户隐私信息。因此,如何在提升抗隐私攻击能力的同时,保证位置查询服务质量,是一个值得深入研究的课题。本文首先对已有的位置隐私保护研究工作进行介绍和分析,包括针对现有的位置隐私攻击模型和位置隐私保护方法,分类进行实现原理以及各自优劣势的具体说明。当前位置隐私
2005年起,中国光伏巨头纷纷赴美上市。但随着经济局势的转变,受美股估值低、融资难等影响,近年来各巨头企业的利润被严重压缩。与此同时,国内光伏产业强势崛起,A股光伏上市公司估值一路高涨。在这种情形下多家光伏中概股企业陆续退市。但受多种因素影响,这些退市企业一直未能正式登陆A股市场,如何重新在A股上市,仍然值得探讨。晶澳科技为光伏行业龙头企业之一,从美股退市后于2019年通过借壳上市正式登陆A股。其
作为减少温室气体排放和缓解能源紧张局势的重要途径之一,电动汽车的大规模推广将在节能减排、清洁能源、燃油替代和绿色环保等方面带来积极效应。随着经济发展和交通运输体系电气化,电动汽车需求必将日益壮大。但集群电动汽车充电行为受用户主观因素影响呈现随机无序的复杂特征,表现在配电网层面则形成具有强随机性和叠峰效应的充电负荷特性,将给城市配电系统的安全、稳定运行带来风险。因此,如何管控和优化电动汽车充电负荷是
为了实现机器人核心零部件的国产化,本文对谐波减速器的力学特性和传动精度进行了研究。建立了基于空载侧隙和周向啮合刚度的啮合力计算解析模型以及考虑误差特征的谐波减速器传动精度解析模型。论文主要内容如下:(1)对谐波减速器进行了运动学分析。基于包络理论,求解了谐波齿轮传动平面啮合问题。根据柔轮齿廓方程以及中性层的变形,求解了与公切线式双圆弧齿廓柔轮共轭的刚轮齿廓数值解以及共轭区域,利用最小二乘法对刚轮齿
随着人们对建筑舒适度的要求逐渐提高,建筑供冷消耗的能源大幅增加,为实现建筑节能,基于绿色、低碳、环保、节能的用能原则且综合考虑多种能源利用的区域供冷技术脱颖而出。为了区域供冷系统能够更大限度地体现其优越性,科学合理地进行区域供冷规划具有重要意义。由于控制性详细规划对区域供冷规划有一定程度的影响,为了更具整体性和前瞻性,本文将研究控制性详细规划指导下的区域供冷规划方法。本文首先梳理了区域能源系统和能
行人重识别是指给定一个行人的图片,在多个不同的摄像头中检索到这个行人的其他图片,可以广泛应用于社会安防等领域。随着社会的发展,日常生活中的监控摄像头与监控数据越来越多,行人重识别任务受到了越来越多的关注。在深度学习时代,大量行人重识别工作借助卷积神经网络在有监督场景下实现了令人惊艳的重识别性能。然而,有监督行人重识别需要使用大量的行人标签用于训练,这显然不适用于具有海量监控数据的现实场景。无监督行
长期以来,中国是一个典型的城乡“二元结构”国家。围绕缩小城乡差异、解决城乡“二元结构”,我国政府和学术界高度重视并做出大量的研究和实践。党的十六大提出城乡统筹,十七大提出城乡一体化,十九大提出城乡融合,从统筹城乡发展,到城乡发展一体化,再到城乡融合发展,其本质上是一脉相承的,根本目的是构建新型城乡关系,破除城乡二元体制障碍,使农村居民和城市居民享有平等的权力、均等化的公共服务、同质化的生活条件。然
室内饰品摆放是指从饰品数据库中挑选出合适的饰品并且将其以正确的姿态,大小摆放到三维场景中。目前,室内饰品的挑选,摆放等一系列工作都是由用户手动完成,但是用户从海量的饰品数据中挑选出适合特定三维场景的饰品,是非常耗费时间和精力的事情。再且,由于饰品数据的初始姿态和大小并不确定,放置到三维空间后并不一定契合当前的三维空间,需要用户手动调整,这进一步增加了室内饰品摆放的繁杂程度。另外摆放过程纯粹由手工控
基于眼睛状态识别的疲劳检测系统可以识别驾驶员的疲劳状态,并在其疲劳时进行提醒或者干预,能够减少因驾驶员疲劳驾驶车辆而引发的交通事故,有效保护驾驶员与行人。该系统的核心在于高精度、强鲁棒性的眼睛状态识别算法的设计与实现。当前影响眼睛状态识别算法精度与鲁棒性的因素主要是复杂多变的驾驶场景以及有限的眼睛状态数据集。因此,本文一方面从提高眼睛状态识别算法的场景适应能力入手,提出融合视觉基元属性的眼睛状态识
3D打印技术作为一项具有颠覆性和创造性的新兴技术,有望为食品产业的智能化和数字化提供新技术和新途径。目前相关研究仍处于初级阶段,主要集中于对墨水打印性能的优化以及材料外观的塑形。极少利用3D打印尤其是同轴3D打印的结构定制和调控能力进行食品功能材料的开发,这极大地限制了食品3D打印的发展。纤维素是广泛存在于食物及膳食纤维中的生物质,其纳米纤维因来源广泛、安全无毒、生物相容性好、可降解、强度高并具有