【正文】 e to Conduction or Nature Convection．Journal of Solar Energy Engineering，1990（3）：18～2613 康艷兵．相變同心套管傳熱模型和性能分析．太陽能學(xué)報(bào)，2000（21）：122～12714 曠玉輝，張開黎，于立強(qiáng)等．太陽能熱泵系統(tǒng)的熱力學(xué)分析．青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2001（4）：82～9315 騫瑞歡．相變蓄熱技術(shù)及理論在空調(diào)蓄熱裝置中的應(yīng)用研究．［學(xué)位論文］：北京：北京工業(yè)大學(xué)，200416 吳業(yè)正等．制冷與低溫技術(shù)原理．北京：高等教育出版社，200417 羅運(yùn)俊，何梓年，王長貴．太陽能利用技術(shù)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200518 林怡輝，張正國，王世平．一種新型相變蓄熱材料的實(shí)驗(yàn)研究．江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2001（4）：81～8519 鄭津洋，董其伍，桑芝富．過程設(shè)備設(shè)計(jì)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200120 嚴(yán)兆大，王振子，俞小莉．熱能與動(dòng)力機(jī)械測試技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200421 鄭小梅．化工制圖．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200322 楊世銘，陶文全．傳熱學(xué)．北京：高等教育出版社，199823 曹叔維，周孝清，李崢嶸．通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)工程．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998目錄1 引言 11．1 概述 1 文獻(xiàn)綜述 2 相變蓄熱材料的研究 2 相變蓄熱設(shè)備的研究 3 本課題的來源和主要研究內(nèi)容 52 實(shí)驗(yàn)室太陽能熱泵系統(tǒng) 6 太陽能熱泵系統(tǒng)介紹 6 系統(tǒng)可完成的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 7 主要設(shè)備能量衡算 8 熱泵循環(huán)的熱力計(jì)算 8 各設(shè)備熱平衡計(jì)算 103 蓄熱器的設(shè)計(jì)選型 14 蓄熱裝置的簡介 14 蓄熱器選材和初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 設(shè)計(jì)所考慮的主要因素和所需的有關(guān)數(shù)據(jù) 17 蓄熱器初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 蓄熱器主要部件設(shè)計(jì) 20 壓力試驗(yàn) 21 蓄熱器容積、及主要部件質(zhì)量 224 蓄熱器蓄放熱性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 23 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 23 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測試內(nèi)容及測試手段 24 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集儀器 24 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建 275 蓄熱器蓄放熱特性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 29 實(shí)驗(yàn)用相變材料物性 29 相變材料預(yù)測的蓄放熱曲線 29 蓄熱器蓄放熱性能實(shí)驗(yàn) 30 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?30 實(shí)驗(yàn)原理 31 實(shí)驗(yàn)中的主要設(shè)備及其作用 32 實(shí)驗(yàn)步驟 33 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄 34 實(shí)驗(yàn)誤差分析 35 蓄熱器效率計(jì)算 36結(jié) 束 語 37致 謝 38參 考 文 獻(xiàn) 39。本論文是在指導(dǎo)老師崔海亭教授的悉心指導(dǎo)下完成的。采取這種結(jié)構(gòu)可以獲得較大的換熱表面，也能解決PCM充放熱時(shí)體積應(yīng)力問題。 蓄熱器效率計(jì)算蓄熱器內(nèi)的熱量包括相變材料的熱量QPCM和水的熱量Q水的總和。因此，多次測量結(jié)果的算術(shù)平均值將更接近于真值。（2）系統(tǒng)誤差：在測量過程中，出現(xiàn)某些規(guī)律性的以及影響程度由確定的因素所引起的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。在科學(xué)研究工作中要經(jīng)常研究和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法和測量方法，才能得到更為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以期得到更接近于客觀真實(shí)值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 （5）待蓄熱完畢即相變材料溫度達(dá)到T1時(shí)，再次關(guān)閉進(jìn)出蓄熱器的閥門，開啟風(fēng)機(jī)盤管，向恒溫水箱注入自來水同時(shí)打開恒溫水箱的泄水閥，以便迅速降低水溫，直至水溫低于放熱工況時(shí)的進(jìn)水水溫T2時(shí)，關(guān)閉泄水閥，啟動(dòng)電加熱器，將水箱和管路中的水溫加熱至放熱工況時(shí)的進(jìn)水水溫T2。泵：為熱媒體水在整個(gè)系統(tǒng)中循環(huán)提供動(dòng)力。 實(shí)驗(yàn)中的主要設(shè)備及其作用實(shí)驗(yàn)中所用的主要設(shè)備有：太陽能集熱器、恒溫水箱、蓄熱器、數(shù)據(jù)采集儀、風(fēng)機(jī)盤管等，另外還有閥門、水泵、溫度計(jì)、熱電偶等附屬設(shè)備。物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)，由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)，或由固態(tài)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)（升華）時(shí)，將吸收相變熱，進(jìn)行逆過程時(shí)，則將釋放相變熱。（2）相變過程中有相變潛熱的釋放或吸收。實(shí)驗(yàn)裝置外觀圖（見圖 、2b、2c、2d、2e）5 蓄熱器蓄放熱特性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)用相變材料物性相變材料的熱物性主要包括：相變潛熱、相變溫度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、膨脹系數(shù)等。(e)計(jì)算誤差：是將熱電偶的電壓轉(zhuǎn)化為溫度的過程中注入的固有誤差。這在導(dǎo)線串聯(lián)電阻很高且使用小線經(jīng)的系統(tǒng)中非常明顯。擴(kuò)散引起的溫度誤差很難檢測到，因?yàn)闊犭娕既詫?duì)溫度變化有反應(yīng)，并給出接近正確的結(jié)果。熱電偶結(jié)的開路可通過測量熱電偶的阻抗來檢測。T型熱電偶的溫度范圍為－200℃～400℃，探頭精度177。電阻溫度檢測器是用一種隨溫度發(fā)生電阻精確變化的金屬（一般是鉑）制成的。如果輸入信號(hào)是交流電壓，則轉(zhuǎn)換器用于將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為等量的直流電（真有效值）。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集儀器（1）數(shù)據(jù)采集儀HP34970A數(shù)據(jù)采集儀將精確的測量能力與靈敏的信號(hào)傳輸能力連接結(jié)合起來，集數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)采集為一體。（3）全流量蓄熱：打開蓄熱器進(jìn)、出口閥門，使高溫?zé)崦襟w水流經(jīng)蓄熱器并與之換熱。在蓄熱過程中，系統(tǒng)中的水是高溫的，當(dāng)蓄熱結(jié)束后，我們開啟風(fēng)機(jī)盤管，和蓄熱器經(jīng)過熱交換的熱媒體流經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管向外散出熱量，在泵的作用返回太陽能集熱器，同時(shí)我們放出部分水箱中的高溫水，并向恒溫水箱中注入低溫的自來水，以此來迅速降低系統(tǒng)中的水溫，當(dāng)系統(tǒng)中的水溫低于放熱過程所需要的溫度時(shí)，停止自來水的注入，并打開電加熱器，將水溫加熱到相變材料放熱要求的熱媒體水的溫度。相變材料要進(jìn)行蓄放熱實(shí)驗(yàn)，就必須給蓄熱器提供高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩?。由化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊查得DN=600mm，厚δ=4mm的單位長度的筒體質(zhì)量m=60kg，所以筒體質(zhì)量M1為： M1=hm=60=由化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊查得DN=600mm，厚δ=4mm的直邊高h(yuǎn)=25mm的橢圓形封頭質(zhì)量M2=22kg，支腿質(zhì)量M3=，所以有 M=M1+2M2+3M3=+222+3= （） 4 蓄熱器蓄放熱性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)蓄熱器蓄放熱實(shí)驗(yàn)臺(tái)是由第2章所述太陽能熱泵系統(tǒng)的部分設(shè)備連接組成的。爆炸也就越危險(xiǎn)，故應(yīng)選用壓縮系數(shù)小的流體作為實(shí)驗(yàn)介質(zhì)。（2）橢圓形封頭設(shè)計(jì)由上面計(jì)算知筒體厚度=4mm，據(jù)筒體公稱直徑=600mm，選取標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭DN4004—0Cr13 JB/ T4737。整個(gè)蓄熱器高度初步估算小于2m,屬于鋼制立式容器并且不與產(chǎn)生脈動(dòng)載荷的機(jī)械設(shè)備剛性連接，因此采用B型腿式支座。參考下表，考慮到太陽能集熱器熱媒體所達(dá)到的最高溫度，選擇C27H56 nHeptacosane作為實(shí)驗(yàn)用相變材料英文名稱碳原子數(shù)分子量融點(diǎn)℃融解熱kJ/kgnDocosane2231044251nTricosane23324nTetracosane24338249nPentacosane25352—nHexacosane26366nHeptacosane27380nOctacosane28394