为解决单一节能技术的局限性,采用相变温度为6℃的有机相变材料,结合三套管蓄能换热器,用一种蓄能换热器,与空气源、太阳能热泵组成集成系统.通过建立三套管蓄能换热器的数学模型,模拟了三套管蓄能换热器直接蒸发蓄冷动态特性,结果表明：通过与传统的冰蓄冷比较,高温相变材料蓄冷比冰蓄冷平均蒸发温度高10℃左右,高温相变材料蓄冷的COP值比冰蓄冷提高了近25%,相同制冷能力下相变蓄冷功耗节能率达36%,取得了良好的节能效果.

设计并搭建基于球形单元的相变储热装置。储热水箱作为太阳能供暖系统中的核心设备,水箱的放热性能直接决定储能系统整体的运行效率。通过单一控制变量法对球形单元储热装置进行放热试验,得到并分析温度变化曲线。结果表明:在水箱空间一定且相变材料基本一致时,球形相变单元个数对装置的放热效率影响较大;改变单元之间层间距对装置的放热效率影响较小;入口温度和入口流量的变化对整个装置换热效率影响较大。

锂离子电池作为纯电动和混合动力汽车的动力存储和供给系统,其安全性、可靠性和稳定性严重地制约了电动汽车的发展。此外,锂离子电池的性能对温度非常敏感,温度过高和不一致都会导致电池性能的急剧下降。本文通过制备石蜡/膨胀石墨/低密度聚乙烯相变复合材料用作电池模组的散热组件,实验测试电池模组在有无相变材料条件下的散热能力。通过数据采集器在线实时采集电池的温度、电压和内阻等状态参数,定性地对比分析各参数的一致性变化趋势。研究结果表明,PA/EG/LDPE复合相变材料具有优越的控温能力以及均温能力,最大温度和最大温度差分别控制在55℃和5℃以内。

以石蜡作为相变蓄热材料,泡沫铜作为填充材料加工制作了相变蓄热装置,并搭建了蓄热器热性能实验台,对填充泡沫铜和未填充泡沫铜的蓄热容器分别进行了相变蓄热试验,测量相变材料的温度并通过数据采集仪进行采集,整理绘制了在不同条件下的温度时间曲线并进行了分析讨论。结果表明泡沫铜的添加不仅使蓄热器内温度分布均匀,而且大大缩短了蓄热所需时间。

利用FLUENT软件中的凝固/熔化模型,对太阳能热发电高温相变蓄热器的蓄、放热过程进行了数值模拟,主要研究了傅立叶数、斯蒂芬数、雷诺数对相变过程的影响,并对结果进行了分析,同时通过最小二乘法原理对换热准则式进行了拟合,掌握了太阳能热发电高温相变蓄热器相变过程的规律,为太阳能热发电系统蓄热装置的优化设计提供了重要参考价值和理论依据。

利用螺旋管式相变换热器,设计了一套经济合理的蓄能设备.通过建立螺旋管蓄能箱的数学模型,对其传热 过程进行模拟研究,对比分析了 5e 种不同尺寸模型的换热效果.探讨了蓄能箱蓄冷过程中相变材料的温度分布和液相 分布规律,找出了最优模型的蓄能、释能周期;并通过试验,验证了所建立模型的合理性.研究结果表明：螺旋管换热效 果与螺旋直径和截距有关,并且自然对流作用对螺旋管蓄能箱中各点的相变过程具有一定影响,但是对蓄能箱整体蓄能 周期影响不大.

介绍了脉动热管相变蓄放热装置的设计过程,确定了其具体形式、脉动热管走势、管径、壁厚、弯头数、工作介 质等.通过遴选确定Ba（OH）2·8H2O作为相变蓄热材料.对比常规热管进行蓄放热试验,验证在蓄热过程中脉动热 管节省了蓄热时间,优化了传热均匀性,但在放热过程中没有优势.

化工领域的余热回收利用中存在供能不稳定、不持续及回收率低等问题，将相变储能技术与重力热管结构结合到余热回收系统中，通过理论计算筛选0.63kg赤藻糖醇与0.92kg三水醋酸钠为相变材料储能，并设计双温储能热管系统进行可行性试验研究。试验表明：双温储能热管系统安全可靠，相变材料蓄热利用率为78.49%，系统总效率为55.29%。系统设计简单、成本较低，达到与热回收利用及节能减排目的，具有广阔的社会效益和应用前景。

为了探讨相变对PCM回填地埋管换热器热响应特性的影响,建立了PCM回填地埋管换热器相变传热数学模型,并利用FLUENT软件对其进行了数值求解,分析了相变过程及PCM物性参数对地埋管换热器周围土壤温度扩散与恢复机理的影响,结果表明:采用PCM回填可有效缓解钻孔外土壤温度变化幅度,提高土壤温度恢复率,减小土壤热影响半径;PCM导热系数越高,温度上升/下降幅度越大,热影响范围也越大,恢复也变慢。从缓解土壤温度变化幅度的角度,夏冬季应分别采用相变温度低与高、且相变潜热大的PCM,但就提高土壤温度恢复率而言,夏冬季均应采用相变温度低、且相变潜热小的PCM。试验验证表明:所建模型可以用来模拟PCM回填地埋管换热器的换热过程,其预测最大相对误差在10%以内。

将相变蓄热装置与空气源热泵空调系统进行结合,主要研究在部分冷凝热回收模式下,相变蓄热箱中分别采用单一相变材料(纯石蜡)和复合相变材料(纯石蜡/泡沫铜)进行冷凝热回收的试验。通过试验数据比较加入促进导热材料前后蓄热材料在进行部分冷凝热回收时的蓄热温变速率,以及系统的吸排气压力、制冷能效比、综合能效系数等系统参数的改善情况。结果表明:空气源热泵空调系统在部分冷凝热回收模式下,复合相变材料与单一相变材料相比,蓄热速率提升了6.5%,温差减少了44.1%,温度分布更为均匀;系统性能中,制冷性能系数(EER)提升4.1%,综合能效系数(COPt)提升30.5%,各项指数在复合相变材料蓄热系统中均有提升。试验数据和结论为复合相变材料蓄热的推广及进一步研究提供参考。