扁平管相变储热结构

热效率提升60.9%

用扁平管替代传统圆管，提升太阳能集热器中相变储热系统的热性能与火用效率。

Han, Xilian · 75773210 · 75773209 · 麻宏强

Journal of Energy Storage 2025

参数信息

热效率提升

60.9 %

火用效率提升

65.6 %

系统效率提升

19.1 %

最优流速

0.09 m/s

最优温度

286 K

技术优势

热效率提高六成

扁平管增大了与相变材料的接触面积并强化传热，系统热效率比传统圆管结构提高60.9%。

火用效率提高65.6%

扁平管降低了换热过程的不可逆损失，系统火用效率较传统圆管结构提高65.6%，能量品位利用更充分。

运行参数可进一步优化

通过响应面法获得最优参数组合（流速0.09 m/s、温度286 K），系统效率比单参数优化方案再提升19.1%。

应用场景

• 太阳能储热系统：用扁平管直接替换圆管，提升相变储热效率，无需改动集热器整体架构。
• 相变储热与热泵集成：优化的相变储热单元可稳定供给热泵，提高系统整体能效与运行匹配性。
• 分布式能源系统：为分布式太阳能储热系统提供高效组件与优化参数，支撑系统集成设计。