基于ε-NTU方法和可用能回收率最大化的储热设备建模与优化设计

摘要：

为实现可再生能源的大规模利用和工业余热的高效回收,储热技术受到广泛关注和研究.基于集中参数法和效能-传热单元数法(ε-NTU)对储热设备和过程进行了建模和结构优化,以储热设备的可用能回收率最大化为目标,采用搜索算法对设备容量和操作参数进行优化,形成了利用单级/多级的潜热/显热进行热量存储的设备优化设计方法,并通过设计案例证实了算法的可用性和鲁棒性.结果表明,针对基于显热的储热设备而言,存在设备容量和温度操作区间的最佳组合.基于相变潜热的储热设备,存在最优的相变温度.尽管单级潜热储热相比显热储热的可用能回收率稍有降低,但可以极大的减少材料总量.特别地,优化算例表明,多级潜热储热可提升可用能回收率.

关键词：储热设备、可用能、建模、优化设计

所属期刊栏目：6

分类号：TK34(热工量测和热工自动控制)

资助基金：国家科技支撑计划2015BAA01B02项目,江苏省重点研发项目BE2015199;江苏省科技成果转化项目BA2016120

在线出版日期：2017-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：748-752