天然岩石作为深冷储能材料具有适宜温度范围宽、成本低和材料易得等优点,其在深冷温区的热物性和循环稳定性是影响蓄冷单元性能的关键.本文为探究储/释冷循环对岩石深冷储能材料性能的影响,建立了深冷储/释循环实验台,研究了千次储/释冷循环对大理石、花岗岩、石灰岩和玄武岩四种岩石的热物性和强度的影响.实验结果表明,在千次储/释冷循环前后,大理石、玄武岩和石灰岩的外观均无发生明显变化,而花岗岩会存在少量的裂纹和脱落.循环储/释冷千次对岩石的密度、导热系数和比热容均无明显的影响.大理石和玄武岩的抗压强度随着循环次数的增加而基本不变;花岗岩和石灰岩的抗压强度随着循环次数的增加而有较大的提高.基于实验结果获得了在深冷至常温区间内四种岩石材料的导热系数和比热容随温度变化的关系式.对比分析表明,四种岩石的体积储能密度存在较大差异,石灰岩的体积储能密度最大,而花岗岩的最小.本研究将为深冷储能单元及系统的研发提供重要基础数据.
填充床 深冷蓄冷 储释循环 热物性 储能