分层复合储热单元

储热速率高

固液相变材料与水的分层结构利用相变密度差强化自然对流，储热过程更快更均匀。

Huang, Xinyu · Muzhi, Li · Wang, Qihui · Yuan, Xie · 杨肖虎 · Jouhara, Hussam

Journal of Energy Storage 2026

具体参数

平均储能速率提升（PCM）

{'zh': '28', 'en': '28'} %

平均储能速率提升（水）

{'zh': '30', 'en': '30'} %

总熔化时间缩短

{'zh': '20', 'en': '20'} %

技术优势

充能更快

脉动热源振幅对平均储能速率影响显著，通过优化结构参数可显著提升速率。

总储热量不受影响

虽然振幅影响储能速率，但水与PCM吸收的总热量几乎不变，意味着系统容量保持稳定。

自然对流强化传热

分层结构中PCM相变引起的密度差驱动两介质间自然对流，无需额外动力即可改善传热。

应用场景

• 余热回收系统：利用脉动余热快速储热，缩短充能时间。
• 热能储存：提高储热系统充能速率，不牺牲总储热量。
• 热管理：在非稳态热源下实现更快的热响应和更均匀的温度分布。
• 工业余热利用：适应工业余热的波动特性，提升储热装置的能量提取效率。
• 太阳能热存储：在太阳辐照波动下保持储热速率，减少熔化时间。