双相变材料螺旋盘管蓄热单元

换热提升三成

针对潜热蓄热中自然对流导致的传热不均，提出双相变材料分级布置的螺旋盘管结构，通过高熔点相变材料置于上方的策略，显著改善蓄热单元的传热均匀性和整体热性能，为建筑节能提供高效蓄热方案。

张昆 · Yu, Zewen · Junqing, Wang · 宋克伟 · 王良璧 · Shi, Guangtian · 于泽文

Journal of Energy Storage 2025

具体参数

传热速率提升（顶部入口）

{'zh': '21.9', 'en': '21.9'} %

传热速率提升（底部入口）

{'zh': '28.2', 'en': '28.2'} %

最佳相变温差

{'zh': '5', 'en': '5'} K

技术优势

换热更均匀

双相变材料布置平衡了自然对流和换热流体进出口大温差造成的传热不均，从而提高蓄热单元整体热性能。

传热速率提高

与单相变材料单元相比，顶部入口时传热速率提升21.9%，底部入口时提升28.2%。

能效比最优

在最佳相变温差5 K条件下（底部入口），单元消耗机械能最少，能量效率比达到最优值。

应用场景

• 建筑相变蓄热：用于建筑供暖/空调水系统蓄热，提高蓄放热速率和能效。
• 储能系统：作为潜热储能模块，提高系统整体热性能，降低机械能耗。
• 暖通空调系统：接入暖通空调水回路，平衡传热，节省运行能耗。
• 热管理：用于蓄热单元内部热管理，抑制自然对流导致的熔化不均。