Devido ao baixo coeficiente de condutividade térmica do material de mudança de fase (PCM) dentro do dispositivo de armazenamento de calor latente e à velocidade de armazenamento muito baixa, foi realizado um estudo numérico do processo de mudança de fase de um dispositivo de armazenamento térmico em série de dois níveis baseado em materiais compostos de mudança de fase. Através da comparação e análise de diferentes condições térmicas do PCM, foram obtidas as características de armazenamento térmico do dispositivo sob diferentes condições de operação. Os resultados mostram que existe um coeficiente de difusão térmica ótimo, que permite ao PCM com ponto de fusão fixo realizar uma “mudança de fase uniforme e de velocidade constante”. Ao mesmo tempo, aumentar o coeficiente de difusão térmica do PCM pode reduzir efetivamente a temperatura da superfície de aquecimento, mas conforme o coeficiente de difusão térmica aumenta, a redução da temperatura da superfície de aquecimento diminui. Através da análise do número de Stefan, foram obtidos os parâmetros ótimos do dispositivo para alcançar o melhor efeito de armazenamento térmico nas condições de operação. Finalmente, a validade das regras relevantes foi verificada através de condições experimentais com número de Stefan 2,88.

Características de armazenamento térmico; armazenamento em degraus; materiais compostos de mudança de fase; coeficiente de difusão térmica