Development of a High-Density Exhaust Heat Storage System and the High-Efficiency Utilization
高密度余热蓄热系统开发及高效利用
基本信息
- 批准号:14350309
- 负责人:
- 金额:$ 9.09万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 2003
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
We focused on a mixture of magnesium nitrate hexahydrate ass base material and magnesium chloride hexahydrate as an additive to store in order to utilize urban waste heat from emerged co-generation systems, typically available at temperatures of 60-90℃ Addition of 5-10 wt% of the latter resulted in a modulated melting point of around 80℃ and a heat of fusion around 150 kJ/kg. Increasing the mix ratio allowed the melting point to be decreased to 60℃, whereas it caused little change of heat of fusion. Repeat tests showed that the heat of fusion and melting point retained their original values after 1000 cycles. Results from corrosion tests showed SUS316 and aluminum can be used as build storage tanks or heat exchangers for the mixture.A high efficient solar hot water supply system with PCM/water hybrid thermal energy storage system was proposed. A demonstration facility which provides 70 evacuated solar collector tubes and a water tank of 250L and a PCM tank of 76L, was constructed. Measurements were reproduced by calculations in terms of minimum points of consumed energy for auxiliary heating. The points existed around 0.3 to 0.4 of the ratio of PCM capacity to total capacity. The solar thermal system could cover 60% of the annual heat demand for hot water supply in Sapporo, Japan Moreover, over 70% of the heat demand can be covered by the system in other southern cities of Japan.Microcapsule Slurry PCM (MCS-PCM) was also applied to the system. The highest performance was shown under conditions with rectangle fins because of the effect of natural convection, whereas round shape fins had the advantage in conditions with a solid PCM. The results of experiments using an actual storage tank showed that 15% larger heat can be recovered in the PCM storage compared to the water storage at the flow rate of 7L/min.
我们专注于硝酸镁六水合物作为基础材料和氯化镁六水合物的混合物,作为储存的另一份,以便利用出现的共同发电系统中的城市废物热量,通常在60-90的温度下可用,在60-90的温度下,在后来的5-10 wt%cy in 80 k左右的高温下,在5-10 wt的温度下添加了800 k的热量,又在80 ky/ky左右的高温均可获得。增加的混合比使熔点降低到60°,而融合热量很小。重复测试表明,融合和熔点的热量在1000个周期后保留了其原始值。 SUS316和铝的腐蚀测试结果可用作混合物的储罐或热交换器。提出了具有PCM/水混合热量储能系统的高效太阳能热水供应系统。建造了一个示范设施,提供了70个撤离的太阳能收集器管和一个250L的水箱和一个76L的PCM储罐。根据辅助加热的最小消耗能量点,通过计算来重现测量。这些点的存在于PCM能力与总容量之比的0.3至0.4左右。太阳能热系统可能覆盖日本萨波罗的每年热水供应的60%,此外,在日本其他南部城市,该系统可以覆盖超过70%的热量需求。Microcapsuleslurry PCM(MCS-PCM)也应用于该系统。由于自然结构的影响,在带有矩形鳍的条件下显示出最高的性能,而圆形鳍片在固体PCM的条件下具有优势。使用实际储罐的实验结果表明,与以7L/min的流速为单位,可以在PCM存储中回收15%的热量。
项目成果
期刊论文数量(36)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
長野克則, 小川健次, 持田徹, 嶋倉一實, 生越英雅, 林謙年: "都市排熱活用のための相変化蓄熱材利用システムの開発 その3 蓄熱槽内おけるPCMの熱移動係数"空気調和・衛生工学会北海道支部 学術講演会学術講演論文集. 37. 53-56 (2003)
Katsunori Nagano、Kenji Okawa、Toru Mochida、Kazumi Shimakura、Hidemasa Ogoe、Kentoshi Hayashi:“用于城市余热利用的相变蓄热材料利用系统的开发第 3 部分:蓄热罐中 PCM 的传热系数”论文集日本空调卫生工程师协会北海道分会。37. 53-56 (2003)。
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- 影响因子:0
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長野克則, 小川健次, 橋本崇史, 持田徹, 嶋倉一實, 真賀幸八, 岡本淳, 生越英雅, 林謙年: "高性能太陽熱集熱器と潜熱・頭熱蓄熱を有する給湯システムの開発 その2 システム設計支援ツールの開発と日本全国におけるシステム提案"空気調和・衛生工学会北海道支部 学術講演会学術講演論文集. 37. 57-60 (2003)
Katsunori Nagano、Kenji Okawa、Takashi Hashimoto、Toru Mochida、Kazumi Shimakura、Kohachi Maga、Jun Okamoto、Hidemasa Ogoe、Kenji Hayashi:“采用高性能太阳能集热器和潜热/水头蓄热器的热水供应系统”开发部分2:全日本系统设计支持工具和系统提案的开发,空调卫生工程师学会北海道分会学术会议论文集,37. 57-60 (2003)
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- 影响因子:0
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- 通讯作者:
K.Nagano, K.Ogawa, T.Mochida, K.Hayashi, H.Ogoshi: "Thermal characteristics of Magnesium nitrate hexahydrate and magnesium chloride hexahydrate mixture as a phase change material for effective utilization of urban waste heat"Int.J.Applied Thermal Engineer
K.Nagano、K.Okawa、T.Mochida、K.Hayashi、H.Ogoshi:“六水硝酸镁和六水氯化镁混合物作为相变材料有效利用城市余热的热特性”Int.J.Applied
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- 影响因子:0
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- 通讯作者:
長野克則, 橋本崇史, 持田徹, 嶋倉一實: "高性能集熱器と潜熱・顕熱蓄熱を有する給湯システムの開発"空気調和・衛生工学会平成15年度学術講演会講演諭文集. 2. 1077-1080 (2003)
Katsunori Nagano、Takashi Hashimoto、Toru Mochida、Kazumi Shimakura:“开发具有高性能集热器和潜热/显热存储的热水供应系统”空调和卫生工程师学会 2003 年学术会议论文集2. 1077-1080 (2003)
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K.Nagano, K.Ogawa, T.Hashimoto, K.Shimakura, T.Mochida, A.Okamoto, K.Hayashi: "High efficient solar hot water supply system using evacutated solar collectors with a PCM/water hybrid thermal energy storage"Proceedings of 9^<th> International Conference on
K.Nagano、K.Okawa、T.Hashimoto、K.Shimakura、T.Mochida、A.Okamoto、K.Hayashi:“使用带有 PCM/水混合热能存储的真空太阳能集热器的高效太阳能热水供应系统”
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