Revisión de métodos de mejora de transferencia de calor en la tecnología de almacenamiento de energía mediante cambios de fase

Zhang Chunwei ,  

Chen Jing ,  

Wang Chenggang ,  

Jing Zhuo ,  

Zhang Xuejun ,  

Jiang Long ,  

摘要

La tecnología de almacenamiento de calor mediante cambios de fase puede resolver el problema de la discontinuidad temporal y espacial del proceso de transferencia de calor, reducir eficazmente las pérdidas de energía térmica y acelerar el logro de los objetivos chinos de neutralidad de carbono. Sin embargo, debido a la baja conductividad térmica de los materiales de cambio de fase, todos los sistemas de almacenamiento de calor mediante cambios de fase en aplicaciones prácticas requieren dispositivos correspondientes de mejora de transferencia de calor, lo que aumenta considerablemente la complejidad del sistema y el costo de las inversiones. En este artículo, clasificamos brevemente los métodos de mejora de transferencia de calor en la tecnología de almacenamiento de calor mediante cambios de fase, a saber, la técnica de mejora de transferencia de calor individual, la técnica de mejora combinada de transferencia de calor, la técnica de mejora de transferencia de calor multinivel y la técnica de mejora del flujo de PCM líquido, y explicamos las deficiencias de estas tres últimas. Al mismo tiempo, en base a las conclusiones correspondientes, resumimos y generalizamos tres relaciones geométricas relativas entre la fuente de calor y el receptor de calor, es decir, el tipo de expansión, el tipo paralelo y el tipo de contracción, que pueden guiar eficazmente el diseño general de la estructura del intercambiador de calor para el almacenamiento de calor mediante cambios de fase. Por último, hicimos una proyección sobre el futuro de la aplicación de la tecnología de almacenamiento de calor mediante cambios de fase, que debe basarse en conocimientos de termodinámica y teoría de sistemas, para completar el diseño del intercambiador de calor de cambio de fase desde el punto de vista del sistema, y lograr el rendimiento termodinámico y la rentabilidad económica óptimos.

关键词

Cambio de fase; Convección; Transferencia de calor; Mejora; Almacenamiento de calor

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