纵向翅片潜热储能单元

熔化时间缩短63%

通过优化纵向翅片的角度和数量，显著加速相变材料的熔化过程，提升潜热储能单元的储热效率。

Ao, Ci · 闫素英 · 赵晓燕 · 张娜 · 吴玉庭

Thermal Science and Engineering Progress 2023

具体参数

完全熔化时间缩短率

{'zh': '46.66', 'en': '46.66'} %

总熔化时间缩短率

{'zh': '62.59', 'en': '62.59'} %

温度均匀性综合平均值

{'zh': '12.51', 'en': '12.51'} °C

技术优势

熔化时间减半

翅片角度从45°调整为0°时，完全熔化时间缩短46.66%，因为垂直翅片能更有效地促进自然对流。

进一步缩短至63%

通过响应面法优化，采用0°角度和16片翅片的设计，总熔化时间减少了62.59%。

温度更均匀

在0°翅片角度下，系统的温度均匀性综合平均值最低（12.51°C），有利于避免局部过热或过冷。

应用场景

• 潜热储能系统：在不改变罐体结构的前提下，通过替换翅片大幅加快熔化速率。
• 可再生能源储存：提高相变储热单元的充放热速率，更好匹配可再生能源的波动性。
• 工业余热回收：快速存储间歇性余热，提升余热利用效率。
• 航空热管理：在紧凑空间中实现高效热缓冲，满足航空器热管理对重量和体积的严苛要求。