旋转潜热储热单元

凝固缩短11%·释热提升13%

主动旋转与纳米颗粒协同强化，在波动热源下实现更快凝固与更高释热速率，适用于太阳能热发电储热。

Huang, Xinyu · Fangfei, Li · Guo, Junfei · Yuanji, Li · Rui, Du · 杨肖虎 · Ya-Ling, He

Applied Energy 2024

具体参数

凝固时间缩短率

{'zh': '18.83', 'en': '18.83'} %

平均放热速率提升率

{'zh': '17.26', 'en': '17.26'} %

凝固时间缩短率

{'zh': '11.18', 'en': '11.18'} %

平均放热速率提升率

{'zh': '13.04', 'en': '13.04'} %

平均温度响应提升率

{'zh': '18.82', 'en': '18.82'} %

凝固时间缩短率

{'zh': '9.52', 'en': '9.52'} %

平均放热速率提升率

{'zh': '7.69', 'en': '7.69'} %

技术优势

凝固时间缩短18.83%

添加5% Al₂O₃纳米颗粒后，单元凝固时间比未添加时缩短18.83%，因为纳米颗粒提高了熔融盐的导热系数。

平均放热速率提升17.26%

添加5% Al₂O₃纳米颗粒使平均放热速率提高17.26%，同时旋转机制有效抑制了纳米颗粒沉降。

旋转是最强优化参数

Taguchi分析显示，旋转速度对平均放热速率和凝固时间的影响最大，超过热源振幅和半周期。

温度响应提高18.82%

优化结构使平均温度响应提高18.82%，表明储热系统对波动热源的跟随能力增强。

应用场景

• 太阳能热发电储热：在波动太阳辐照下加快储热单元放热和凝固，提升系统响应。
• 相变储热材料：通过旋转和纳米颗粒强化相变材料导热，克服低导热瓶颈。
• 工业余热回收：在波动余热条件下加速潜热储热单元凝固和释热，提高回收效率。
• 有机朗肯循环系统：为ORC提供更稳定的热源，补偿太阳能波动对发电的影响。