20英尺移動(dòng)儲(chǔ)能冷池傳熱特性研究

丁 揚(yáng)，王 航，姜 峰，凌 祥

(南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇 南京 211816)

當(dāng)今世界能源形勢(shì)十分嚴(yán)峻，人類正面臨能源供給不足和分配不均的雙重考驗(yàn)[1]。為有效解決能源時(shí)空分布不平衡問(wèn)題，基于相變儲(chǔ)能技術(shù)的移動(dòng)相變儲(chǔ)能裝置應(yīng)運(yùn)而生。目前絕大多數(shù)相變儲(chǔ)能材料的導(dǎo)熱性能較差，嚴(yán)重影響相變儲(chǔ)能裝置的充/放能效果，對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以提升其傳熱性能已成為當(dāng)前儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

尹點(diǎn)、劉麗輝等[2-3]以石蠟作為相變材料(phase change materials, PCMs)，研究了PCMs和換熱流體(heat transfer fluid, HTF)尺寸對(duì)傳熱性能的影響。由于自然對(duì)流強(qiáng)度不同，PCMs的熔化和凝固過(guò)程存在較大差異。在其他條件相同的情況下，PCMs層板間距越大、HTF層板間距越小，裝置的相變時(shí)間就越長(zhǎng)，在熔化過(guò)程中前者影響更大，而在凝固過(guò)程中的影響效果則相反。Kalbasi、程素雅和陳善友等[4-6]對(duì)PCMs內(nèi)嵌翅片的排布方式進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)設(shè)置翅片可以增加傳熱深度，從而增強(qiáng)傳熱效果，但同時(shí)也會(huì)影響自然對(duì)流；翅片的增強(qiáng)作用集中在熔化過(guò)程的中期和后期；不恰當(dāng)?shù)呐挪挤绞絼t有相反的效果。王航等[7]研究了PCMs板片和翅片排布方向?qū)θ刍^(guò)程的強(qiáng)化效果，結(jié)果表明采用橫向板片相較縱向板片熔化速度提高約25%，而翅片排布方向的影響不大。

現(xiàn)有研究大多僅針對(duì)單一的相變儲(chǔ)能單元，較少涉及裝置整體傳熱特性的定量分析。本文旨在研究20英尺相變儲(chǔ)能裝置的全流程傳熱特性，并進(jìn)行強(qiáng)化傳熱設(shè)計(jì)，以期為生產(chǎn)實(shí)際提供指導(dǎo)。

1 模型建立

1.1 物理模型

本文研究的相變儲(chǔ)能裝置采用多流程設(shè)計(jì)，PCMs板片水平放置，換熱流體流經(jīng)板間與板內(nèi)PCMs換熱。PCMs板片寬度相等且在長(zhǎng)度方向上寬度保持不變，因此可以將該模型進(jìn)行二維簡(jiǎn)化，如圖1所示。HTF流道位于PCMs板片兩側(cè)，自左向右流動(dòng)，通過(guò)鋁合金壁面換熱。圖中dPCM表示PCMs厚度，dHTF表示HTF流道高度。dHTF和板片壁厚分別設(shè)定為6 mm和4 mm，模型長(zhǎng)度取流程總長(zhǎng)度65 m進(jìn)行計(jì)算。PCMs為正十五烷，HTF為液態(tài)水，壁面材質(zhì)為鋁合金，所涉及主要物性參數(shù)見(jiàn)表1[8]。

圖1 物理模型

表1 數(shù)值模擬涉及的各項(xiàng)物性參數(shù)

1.2 模型假定及控制方程

本文采用Fluent內(nèi)置的焓-孔隙率模型求解相變問(wèn)題，為方便研究，對(duì)模型進(jìn)行一些理想化假定：

1)PCMs各向同性，流體流動(dòng)都是非定常、層流、不可壓縮和二維的，忽略黏性耗散。

2)PCMs溫度線性變化，不發(fā)生過(guò)冷現(xiàn)象。

3)PCMs處于液態(tài)時(shí)滿足Boussinesq假定，只考慮溫度變化引起的密度變化，同時(shí)密度的變化不顯著改變PCMs的熱物性。

基于以上假定，可以得出相變過(guò)程的控制方程。

連續(xù)性方程：

(1)

式中：ρ為PCMs密度，kg/m3；t為時(shí)間，s；u，v分別為x，y方向速度，m/s。

x方向動(dòng)量方程：

(2)

式中：p為絕對(duì)壓力，Pa；f為液相分?jǐn)?shù)；ε為防止分母接近0所增加的系數(shù)，取1×10-3；σ為連續(xù)性系數(shù)，用于修正固液相混合物，因此也稱為糊狀區(qū)常數(shù)，取5×104。

其中液相分?jǐn)?shù)f按式(3)計(jì)算：

(3)

式中：T為PCMs溫度，℃；Ts為相變開(kāi)始溫度，℃；TL為相變終止溫度，℃。

y方向動(dòng)量方程：

(4)

式中：μ為PCMs動(dòng)力黏度，Pa·s；ρref為PCMs基準(zhǔn)密度，kg/m3；g為重力加速度，本文取9.8 m/s2；α為PCMs熱膨脹系數(shù)，本文取0.001 /℃；Tref為PCMs基準(zhǔn)溫度，℃。

能量方程：

(5)

式中：h為PCMs比焓，J/℃；λ為PCMs熱導(dǎo)率，W/(m·℃)；cp為PCMs定壓比熱容，J/(kg·℃)。

2 計(jì)算方法及模型驗(yàn)證

2.1 邊界條件及控制參數(shù)

本文在Fluent中進(jìn)行設(shè)置求解，通過(guò)代數(shù)離散方法迭代計(jì)算得到結(jié)果。

凝固過(guò)程中系統(tǒng)初溫為17 ℃，進(jìn)口流速vin為0.3 m/s，進(jìn)口溫度Tin為5 ℃；出口設(shè)置為Outflow。各計(jì)算域交界面設(shè)置為耦合傳熱面，其余均為絕熱壁面。打開(kāi)重力選項(xiàng)，重力方向豎直向下。求解過(guò)程為瞬態(tài)計(jì)算，流程時(shí)間為8 h。對(duì)PCMs的平均液相分?jǐn)?shù)和溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在PCMs板片長(zhǎng)度方向l為65,50,40和30 m處監(jiān)測(cè)HTF出口溫度。

壓力速度耦合方案選擇SIMPLE，壓力空間離散格式選擇PRESTO！格式，其余為二階迎風(fēng)格式。

2.2 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證

選擇dPCM=40 mm進(jìn)行設(shè)定，準(zhǔn)備5組密度從小到大的網(wǎng)格采用一致條件計(jì)算,得到液相分?jǐn)?shù)隨流程時(shí)間變化曲線如圖2所示。推測(cè)模型1(Model 1, M1)網(wǎng)格在流動(dòng)方向尺寸和縱橫比過(guò)大，沒(méi)有得到穩(wěn)定結(jié)果。M2～M5的網(wǎng)格設(shè)定對(duì)結(jié)果影響極小，差異在0.5%以內(nèi)，網(wǎng)格密度最小的M2是完全合適的。

圖2 不同網(wǎng)格數(shù)液相分?jǐn)?shù)隨流程時(shí)間變化曲線

2.3 模型可靠性驗(yàn)證

本文通過(guò)追蹤純金屬鎵熔化過(guò)程相界面(液相分?jǐn)?shù)f=0.5)的移動(dòng)，并與Gau和Brent等[9-10]的實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證1.2節(jié)數(shù)值模型在模擬相變問(wèn)題時(shí)的準(zhǔn)確性。不同時(shí)間相界面的位置如圖3所示。金屬鎵的詳細(xì)物性參數(shù)參考文獻(xiàn)[10]。由圖可知，大多數(shù)時(shí)間里本文計(jì)算得到的相界面位置與文獻(xiàn)結(jié)果符合程度很高，而在流程時(shí)間17 min時(shí)，位置差異達(dá)到最大(12.7%)。考慮到含有自然對(duì)流的熔化過(guò)程非常敏感，細(xì)微的參數(shù)不同(如糊狀區(qū)常數(shù)等)就會(huì)造成不小的結(jié)果誤差，這樣的計(jì)算精度在可接受范圍內(nèi)。其他學(xué)者的研究中也存在類似現(xiàn)象[11-12]。由此可知，采用該數(shù)值方法模擬相變結(jié)果是可靠的。

圖3 相界面位置對(duì)比圖

3 傳熱特性分析及翅片強(qiáng)化傳熱

大量學(xué)者的研究表明，由于主導(dǎo)傳熱的形式不同，PCMs凝固速度要遠(yuǎn)低于熔化速度[13-14]。如果以放冷輸出時(shí)間和溫度為基準(zhǔn)研究，會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的蓄冷凝固時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題；但以蓄冷過(guò)程為基準(zhǔn)，則很容易通過(guò)流量改變放冷的輸出情況。因此，本文以PCMs蓄冷凝固過(guò)程為導(dǎo)向研究相變儲(chǔ)能裝置的傳熱特性。

3.1 換熱性能系數(shù)

為了排除流量、進(jìn)出口溫度以及尺寸差異的影響，找到不同條件下性能最佳的模型，本文引入換熱性能系數(shù)η的概念，η由式(6)定義。

(6)

式(6)的分母表示可從HTF傳遞到PCMs的最大冷量，分子則為實(shí)際傳遞的冷量。換熱性能系數(shù)η可以很好地體現(xiàn)HTF側(cè)的傳熱效率，進(jìn)出口溫差越大效率越高，PCMs存儲(chǔ)的冷量也就越多。當(dāng)出口溫度達(dá)到PCMs初溫時(shí)，儲(chǔ)能裝置的換熱性能達(dá)到最理想狀態(tài)。循環(huán)冷水進(jìn)入設(shè)備之前要經(jīng)過(guò)泵送，換熱性能系數(shù)增大，意味著冷量利用率提高，減少了循環(huán)泵送次數(shù)和過(guò)程能耗浪費(fèi)。

3.2 PCMs尺寸對(duì)蓄冷性能的影響

采用一致的操作條件對(duì)不同dPCM設(shè)定進(jìn)行計(jì)算，參與對(duì)比模型的幾何參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 參與對(duì)比模型的幾何參數(shù)

3.2.1PCMs凝固行為分析

為明確板片內(nèi)PCMs的凝固過(guò)程，繪制M6～M10流程時(shí)間8 h出口處PCMs溫度在豎直方向變化曲線，并以dPCM=50 mm為例繪制各監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度隨流程時(shí)間變化曲線，如圖4所示。本文圖中“PCM/HTF/翅片 數(shù)字”代表相對(duì)應(yīng)的PCMs厚度/HTF流道高度/翅片間距尺寸，單位為mm。圖4(b)中“PCM”指PCMs體積平均值，“65 m”指65 m處的HTF線平均值，其余同理。

從圖4(a)可知，只有dPCM=30 mm的模型接近完全凝固，其余模型凝固程度雖然有所不同，但都存在大量處于糊狀區(qū)的PCMs，即隨著dPCM的不斷增大，PCMs總凝固速度越來(lái)越慢。dPCM=40～70 mm的4組模型位于固相線以下的PCMs厚度相似，均為20 mm左右；同時(shí)，中間部分大量未凝固的PCMs溫度也非常接近。也就是說(shuō)，當(dāng)PCMs達(dá)到一定厚度時(shí)，各組模型的凝固量幾乎相同。

圖4(b)中的溫度曲線清晰呈現(xiàn)了PCMs的凝固過(guò)程，主要經(jīng)歷了以下3個(gè)階段：

1)傳熱初期，PCMs呈純液態(tài)，PCMs初溫和HTF進(jìn)口溫度間存在12 ℃的差值，短時(shí)間PCMs內(nèi)部溫度梯度較大，在自然對(duì)流的作用下熱量交換也較為頻繁。從圖中表示PCMs溫度的曲線可以看到這個(gè)階段大約持續(xù)了1 300 s，隨后才發(fā)生明顯轉(zhuǎn)折。該階段為對(duì)流傳熱主導(dǎo)的顯熱蓄冷，液態(tài)PCMs與金屬壁面直接接觸，傳熱速率較高。

圖4 PCMs凝固行為曲線

2)1 300 s轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，PCMs進(jìn)入相變潛熱蓄冷階段，溫度保持在相變點(diǎn)附近。此時(shí)起直至2 500 s時(shí)，溫度不再顯著變化。HTF溫度仍處在高位，并經(jīng)歷了一段時(shí)間的迅速下降。此時(shí)PCMs溫度尚未降到很低，和HTF溫差較大，對(duì)傳熱推動(dòng)力影響不大；且壁面附近率先凝固的PCMs層還很薄，不足以主導(dǎo)總體的傳熱形式為熱傳導(dǎo)。但是，該階段PCMs溫度梯度逐漸減小，自然對(duì)流強(qiáng)度漸弱。

3)流程時(shí)間為2 500 s左右時(shí)，HTF溫度下降的趨勢(shì)被打斷，固態(tài)PCMs增厚，與HTF直接換熱的PCMs溫度已經(jīng)非常低，傳熱推動(dòng)力大大下降。又因?yàn)镻CMs較低的熱導(dǎo)率，內(nèi)部液態(tài)PCMs無(wú)法與HTF形成有效傳熱，相距數(shù)十米的監(jiān)測(cè)點(diǎn)間溫差僅有0.1 ℃左右。圖4(a)顯示了在此階段內(nèi)，靠近壁面率先凝固的PCMs內(nèi)部溫度線性分布，符合熱傳導(dǎo)傳熱特征，且溫度梯度很大，近乎達(dá)到隔熱的效果。在固態(tài)PCMs的包裹下，中間糊狀區(qū)PCMs溫度幾乎相同，換熱接近停滯。這一階段長(zhǎng)達(dá)7個(gè)多小時(shí)，占總流程時(shí)間近90%，熱傳導(dǎo)為主要熱量交換方式。

3.2.2不同PCMs尺寸凝固過(guò)程對(duì)比

具體對(duì)比不同PCMs厚度對(duì)傳熱性能的影響，繪制各模型HTF換熱性能系數(shù)柱圖和壁面熱流密度曲線，如圖5所示。

圖5 不同dPCM凝固過(guò)程對(duì)比

圖5清晰地展示了不同模型的換熱性能系數(shù)和實(shí)際通過(guò)壁面交換的熱量，流程長(zhǎng)度越長(zhǎng)、dPCM越大，換熱性能系數(shù)η越大，單位時(shí)間內(nèi)HTF傳遞給PCMs的冷量越多。從變化幅度上看，η值的增幅要遠(yuǎn)小于dPCM的增幅，從40 mm到70 mm，dPCM增大了75%，換熱性能系數(shù)在基數(shù)很小的情況下只增加46%，即dPCM越大，HTF側(cè)的傳熱越飽和，PCMs側(cè)的傳熱限制影響也越大。包括完全凝固的30 mm PCMs，全流程時(shí)間dPCM相鄰模型熱流密度差異均在4%以內(nèi)，存儲(chǔ)的冷量都非常接近。只有30 mm PCMs在過(guò)程末期完全凝固后再次進(jìn)入顯熱蓄冷，PCMs溫度逼近HTF進(jìn)口溫度，熱流密度又經(jīng)歷了一次顯著下降。據(jù)此可以得出結(jié)論，由于熱傳導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)的限制，大的dPCM設(shè)定在有限時(shí)間內(nèi)無(wú)法顯著存儲(chǔ)更多冷量。

3.3 HTF尺寸對(duì)蓄冷性能的影響

3.2.2節(jié)通過(guò)定性分析發(fā)現(xiàn)，dHTF=6 mm時(shí)傳熱即飽和。但為了使研究更加嚴(yán)謹(jǐn)，選取dPCM=40 mm，設(shè)定3組dHTF為10,14,18 mm的模型，命名為M11,M12,M13，與M7進(jìn)行對(duì)比。僅出于驗(yàn)證目的，流速保持0.3 m/s，流程時(shí)間5 h。繪制液相分?jǐn)?shù)隨流程時(shí)間變化曲線，如圖6所示。

圖6 不同dHTF液相分?jǐn)?shù)隨流程時(shí)間變化曲線

圖6的液相分?jǐn)?shù)曲線主要聚焦于PCMs相變狀態(tài)，詳細(xì)數(shù)據(jù)的對(duì)比無(wú)法看到明顯差異，更大的dHTF(即更大質(zhì)量流量)只能帶來(lái)2.5%以內(nèi)的凝固速率提升，這也進(jìn)一步證實(shí)了3.3節(jié)開(kāi)頭關(guān)于HTF側(cè)傳熱飽和的結(jié)論。

3.4 強(qiáng)化傳熱設(shè)計(jì)

3.4.1翅片強(qiáng)化模型

在PCMs板片內(nèi)部添加翅片，可以減少熱分層區(qū)域面積、增大傳熱速率、加速PCMs凝固。由3.2和3.3節(jié)已知傳熱主要受限于PCMs側(cè)，傳熱壁面僅能影響到很小的范圍，于是在PCMs板片長(zhǎng)度方向增設(shè)縱向翅片成為一種選擇。翅片的使用起到強(qiáng)化傳熱的作用，能夠加快相變進(jìn)程，從而可以采用更大的dPCM設(shè)置，使得儲(chǔ)能密度大大提高。

本文提出一種新的PCMs板片，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖7所示，翅片厚度TFin設(shè)置為3 mm。對(duì)dPCM=40～60 mm的模型進(jìn)行翅片增設(shè)，模型參數(shù)見(jiàn)表3，表中sFin為翅片間距。

圖7 翅片強(qiáng)化模型

3.4.2翅片排布對(duì)蓄冷性能的影響

為了直觀顯示翅片對(duì)傳熱的強(qiáng)化效果以及翅

表3 參與對(duì)比模型幾何參數(shù)

片排布的影響，取dPCM=50 mm的M16～M18和沒(méi)有翅片強(qiáng)化的M8進(jìn)行對(duì)比，繪制壁面熱流密度隨流程時(shí)間變化曲線，如圖8所示。

圖8 不同翅片排布壁面熱流密度

從圖中可以看到，翅片的強(qiáng)化效果非常明顯，壁面熱流密度大大提高。與未設(shè)翅片的M8相比，凝固過(guò)程前期增幅最大達(dá)到66.7%(200 W/m2)，翅片間距越小，傳熱速率越高。隨著過(guò)程進(jìn)行，靠近壁面和翅片的PCMs逐漸凝固，PCMs側(cè)的傳熱限制開(kāi)始顯現(xiàn)，傳熱速率下降，且翅片間距越小的模型下降趨勢(shì)更為劇烈。過(guò)程中后期，各組的熱通量曲線發(fā)生交匯，傳熱速率趨同，而到了末期，翅片間距越小，傳熱速率越低。由于這幾組模型板片內(nèi)的容積是固定的，翅片間距越小，翅片數(shù)越多，相應(yīng)的PCMs體積就越小，可以吸收的總冷量也越少。如果將計(jì)算流程時(shí)間無(wú)限延長(zhǎng)，熱流密度曲線最終都會(huì)歸于0，曲線和x軸圍成的面積表示HTF通過(guò)單位面積壁面?zhèn)鬟f給PCMs的總冷量，因?yàn)槌崞缴俚哪Ｐ蚉CMs量越大，可以存儲(chǔ)的總冷量也會(huì)更多，圍成的面積自然更大。但蓄冷時(shí)間是有限的，圖中僅8 h的流程時(shí)間里，翅片密度較大的模型前期傳熱速率存在較大優(yōu)勢(shì)，對(duì)實(shí)際使用的優(yōu)化效果更為明顯。

綜上可知，增設(shè)翅片能夠顯著加快本文所建模型的凝固速度，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)比研究可獲得最合適的翅片排布和PCMs尺寸設(shè)計(jì)。將所有經(jīng)過(guò)翅片強(qiáng)化的模型納入對(duì)比，繪制M14～M21液相分?jǐn)?shù)隨流程時(shí)間變化曲線和HTF換熱性能系數(shù)柱圖，如圖9和圖10所示。為了便于表達(dá)，將各組模型參數(shù)簡(jiǎn)化為“dPCM-sFin”的形式直接標(biāo)注在圖9中。

圖9 不同dPCM和翅片排布液相分?jǐn)?shù)隨流程時(shí)間變化曲線

圖10 不同dPCM和翅片排布HTF換熱性能系數(shù)

顯而易見(jiàn)，相鄰翅片間面積(實(shí)際三維模型中為體積)越大，凝固速度也就越慢。且不管PCMs總量多少，都保持著一致的趨勢(shì)。翅片間面積相等的幾組凝固速度非常相近，如40-50和50-40、50-60和60-50、40-60和60-40，差距在3%以內(nèi)。在其中兩對(duì)模型中，dPCM值更小的一組融化速度略快，只有一對(duì)模型中sFin值更小的一組凝固速度略快，造成這種差異的原因可以歸結(jié)于不同的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)定導(dǎo)致水平和豎直方向的對(duì)流強(qiáng)度、壁面溫度產(chǎn)生差異。這與3.4.1節(jié)的結(jié)論一致，即各模型傳熱壁面能影響到的距離是近似的，與PCMs總量關(guān)系不大。

HTF換熱性能系數(shù)呈現(xiàn)出的趨勢(shì)則與凝固速度不同。從圖10可以看到換熱性能系數(shù)與PCMs總量存在相關(guān)性，大致為PCMs厚度越大、翅片間距越大，換熱性能系數(shù)越高。但也存在例外，例如60-50的換熱系數(shù)要大于60-60，即當(dāng)翅片達(dá)到一定間距時(shí)，傳熱效果會(huì)下降。翅片間面積相同的模型雖然總凝固速度近似，但顯然PCMs厚度大、翅片間距小的蓄冷量更大，循環(huán)冷水過(guò)程中所浪費(fèi)的泵送能耗也較少，更為節(jié)能環(huán)保。

相鄰翅片間面積較小的5組模型在8 h內(nèi)接近完全凝固，凝固速度與未加入翅片的30 mm PCMs類似，而蓄冷量卻提高了約15%。計(jì)算出M14～M21的總PCMs充裝量，將該數(shù)據(jù)和流程時(shí)間8 h時(shí)的液相分?jǐn)?shù)相結(jié)合，得到充裝量和固相分?jǐn)?shù)乘積，稱之為“有效PCMs體積”，即進(jìn)入潛熱階段存儲(chǔ)了較多冷量的PCMs，如圖11所示。

圖11 有效PCMs體積

這一計(jì)算結(jié)果雖然僅是孔隙率概念上的“有效PCMs體積”，但卻可以直觀地表征相變儲(chǔ)能裝置存儲(chǔ)的冷量多少，圖中頂部劃線數(shù)據(jù)柱是PCMs充裝量減去有效PCMs體積后的差值。M19的有效PCMs體積在所有組別中最高，占比達(dá)到97.8%；60-40的翅片間面積設(shè)定也較為適中，總凝固速度和換熱性能系數(shù)均處在較高水平。無(wú)論從凝固時(shí)間、儲(chǔ)能密度還是經(jīng)濟(jì)性考慮，PCMs厚度60 mm、翅片間距40 mm的模型M19都有著不小的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)數(shù)值模擬，分析了PCMs的凝固行為特征，可知dPCM越大，凝固速度越慢，凝固效果越差。由于PCMs側(cè)對(duì)傳熱的限制明顯，改變dPCM和dHTF(流量)均不能有效改善蓄冷性能。為強(qiáng)化傳熱，本文設(shè)計(jì)出一種在PCMs板內(nèi)嵌入翅片的設(shè)備模型。翅片的加入使得相同時(shí)間內(nèi)的PCMs凝固量提高近50%。平均凝固時(shí)間僅與相鄰翅片間面積大小有直接聯(lián)系，面積越大，凝固所需要的時(shí)間越長(zhǎng)，更大的PCMs量也帶來(lái)了更大的蓄冷量和更小的泵送能耗浪費(fèi)。綜合考慮設(shè)備儲(chǔ)能密度、儲(chǔ)能時(shí)間和PCMs的凝固效果，PCMs厚度為60 mm、翅片間距為40 mm的強(qiáng)化傳熱方案效果最優(yōu)，可以在約6 h時(shí)達(dá)到液相分?jǐn)?shù)0.1，8 h完全凝固，凝固速度提升44.6%。