基于熱化學儲熱的廢氣余熱回收

中圖分類號：TK02 文獻標志碼：A 文章編號：1002-4026（2025）04-0118-12

Abstract：Toaddressthe energy shortages problem，inadditionto developing newand renewable energy sources，the recoveryand utizationof waste heat resourceshavegained increasingatention，particularly low-grade industrial waste heat.Traditional ntegrated waste heat adsorption bedssufer from slow heat transferand uneven temperaturedistribution， severelylimitingtheeficiencyof waste heatstorage.Thisstudyproposesastaggeredadsorption bedthatutilizes thermocemical hydrationsalts for low-grade waste heat recovery.Results showthatthe heat-storagerateof thisadsorption bedis threetimes thatof traditionaladsorptionbeds.Intermsoftheheattransfer，itefectivelymitigates theissueof uneven heating durationof materialsacrosstheadsorptionbed.Intermsof themass transfer，amultidirectional mass transfer reducesthecontactimebetweenwatervaporandmaterials，avoidingconditionsforthesecondaryhydrationof heat-storage materials.Therefore，the“staggered adsorptionbed”has unique advantages inheat and masstransfer，providinganovel approach for the design and improvement of adsorption heat-storage beds for waste heat recovery. Key words ： low-grade waste heat; hydrated salts； heat storage; heat and mass transfer

在全球工業化和現代化快速發展的現階段，能源的儲備和可持續利用決定了一個國家或地區的發展速度和發展規模。然而，在工業生產生活中，化石能源使用總量大但利用效率低，大量低品位廢熱排出而得不到有效的回收利用[1]。為了能有效利用不可再生能源，提高其利用率，許多專家提出了余熱回收的能源管理辦法[2-3]。目前，電廠、化工廠等行業主要是通過水冷卻的方式進行余熱回收，但以水為主的顯熱儲熱方法的儲熱利用率低、熱損高以及利用方式單一，制約著被回收能源的重復利用[4]。熱化學儲熱因其高儲能密度、可長時間儲存無熱損以及可循環性能強等特點受到了研究人員的高度關注，為廢氣余熱回收提供了一種高效、時間跨度大的新型儲熱方案。

目前，儲熱方式分為顯熱儲熱、潛熱儲熱以及熱化學儲熱3種方式[5]。其中，顯熱儲熱主要以水、土壤、空氣為介質，利用介質本身具有高比熱容的物理性質，通過溫度梯度差來實現熱量交換，但此過程受到介質、溫差的影響極易在儲放熱過程中造成能量損失以及泄露等情況[6]。潛熱儲熱是目前關注度較高的儲熱方式，潛熱儲熱又可稱為相變儲熱，以儲熱介質在工作溫度下的固液（為主）轉化時吸收和釋放潛熱為原理，在由固體轉化為液體時，介質吸收熱量完成儲熱過程，當由液體轉換為固體時，介質釋放能量完成放熱過程。然而潛熱儲熱的相變材料面臨著相分離、循環次數低以及高體積變化率等問題的制約。相比之下，熱化學儲熱不僅具備更高的儲熱密度與系統穩定性，還能夠在更廣的溫度范圍內實現高效儲熱，尤其在低品位余熱回收中展現出顯著優勢[7]。

熱化學儲熱根據反應溫度的高低可以分為高溫熱化學儲熱（ tgt;300% ）和低溫熱化學儲熱（ 300°Cgt;tgt;20°C， ），可以按照實際使用的不同溫度范圍選擇合適的儲熱方式[8]。熱化學儲熱的儲放熱過程也是儲熱介質的傳熱傳質過程，在儲熱過程中，儲熱介質受熱分解，由一元向二元或多元混合物轉化9。在低溫水合鹽熱化學儲熱中，當熱空氣對儲熱介質加熱，水合鹽受熱分解為水蒸氣與不飽和水合鹽，不飽和水合鹽在熱空氣的持續加熱下繼續分解為水蒸氣和不飽和鹽，如 CaCl₂?6H₂0 受熱分解過程：

如上所述為水合鹽熱化學儲熱過程，值得注意的是，水合鹽儲熱是在時間跨度上的多步反應，水合鹽的水解過程是隨著溫度和時間的增加進一步反應，此過程包含了化學反應、相變、熱傳質等多物理場過程。

熱化學儲熱在余熱回收及其再利用等方面已經受到了科研人員的廣泛關注，2014年，Li等[10]提出了一種具有廣泛應用前景的多功能固-氣熱化學吸附式熱能轉換器，用于集成儲能與能量升級、冷熱聯供和余熱回收。熱力學分析表明，先進的熱化學吸附式反應床具有多用途的能源應用，可用于集成儲能以及能源升級、冷熱聯合供應和廢熱回收。此外，它具有比傳統顯熱和潛熱存儲方法高10倍的能量密度的明顯優勢。基于上述理論結果，2022年，Gao 等[11]提出了一種新型的壓縮輔助分解熱化學吸附儲能系統，用于回收發動機排氣廢熱，這是用來產生制冷量的冷藏車。該系統通過改變吸附床與冷凝器之間壓縮機的吸氣壓力，靈活調節吸附劑的解吸壓力，保證了系統在較低排氣溫度下的穩定運行。同時，分解反應提高了壓縮機的吸入壓力，從而大大提高了性能系數。在2023年，Benoit 等[12]設計并評估了在工業余熱回收的熱交換器涂有氯化鈣（PVA聚乙烯醇作為黏合劑）的性能。結果表明，涂層熱交換器配置實現了顯著更高的性能，比功率高達341W/kg ，溫度提升 63K 。下一步研究人員將在小反應堆規模下開展工作，以評估系統性能。綜上所述，熱化學儲熱方法是一種非常有前途的緊湊型高能量密度熱存儲方法，用于集成能量存儲和能量升級。所提出的儲能技術可以促進熱能儲存和廢熱回收在大規模工業過程中的應用以及可再生能源的使用[13]。

目前，熱化學儲熱在工程應用過程中還處于起步階段，截至目前，大多數的理論結果出自于實驗而非具體應用，這是由于熱化學儲熱在化學反應過程中的固有性質導致的，由于 H₂O 的傳遞導致鹽顆粒的團聚、結殼的形成阻礙水擴散，這些純鹽中的大多數表現出較差的性能，儲能能力和穩定性下降。純 CaCl₂、Ba（OH）₂ 和Al₂（SO₄） 3等鹽用作熱化學吸附儲熱（TCHS）材料時，在第一次脫水/水合循環后觀察到分別損失了 37% 744% 和 80% 的能量密度。為了克服上述問題，將多孔介質諸如介孔二氧化硅[14]、氧化鋁、沸石、金屬有機框架（MOF）[15]等用作基質一并入鹽。基質可以是具有一些熱儲存能力的吸附劑，諸如沸石或具有良好熱傳遞和質量傳遞性質的吸附材料，諸如石墨烯氣凝膠或金屬泡沫[16]。

對于水合鹽熱化學儲熱來說，若使用松散的顆粒或粉末來強化傳熱、傳質，提高反應速率，其儲熱密度就會降低;若增加材料在反應器中的體積密度來增加儲熱密度，反應床層的孔隙度或滲透率就會降低從而影響流動和傳熱[17]。因此，同時提供足夠的反應速率和儲熱密度，是反應器設計所需考慮的主要方向。另外，反應器的設計和制造相對復雜，因此反應器尺度的傳熱、傳質機理及與之耦合的熱化學反應動力學特性難以直接通過實驗來進行揭示，但可以通過數值模擬的方法進行探索，為實驗提供一定的理論指導[18]。

本論文從兩方面著手，一方面對新型錯位交叉吸附床的熱傳質性能進行探究，通過將吸附床錯位交叉布置排列的方式實現多線程同時進行熱化學儲熱反應，以此減少壓降、結殼、材料潮解對系統的整體影響;另一方面，通過數值模擬的方法，考慮溫度 T_δ 轉換率 α 和壓力 p 對反應動力學的影響，進行仿真模擬。探究錯位交叉吸附床對傳熱傳質熱化學反應動力學影響特性。本文提出的交叉吸附床設計方案，通過優化吸附床的布置方式，不僅減少了壓降和結殼現象，還有效降低了材料潮解對系統整體性能的影響，將有望為實際工業應用提供有效解決方案，其在低溫余熱回收過程中的優異熱傳質性能顯著提升了系統效率，展現出廣闊的應用前景。

錯位交叉吸附床的設計與建模

1.1 吸附床模型與網格

錯位交叉吸附床由多個單獨吸附盒錯位交叉排列，為了提高吸附傳熱效率對每個面進行鏤空處理，外觀如圖1所示。四角端放置角端吸附盒，中央吸附盒被角端吸附盒固定在吸附床中央位置，首層5個吸附盒呈“X”型分布；第二層，錯位并交叉布置于首層吸附盒后，第二層吸附盒呈“ + ”型分布，但是內心中空；第三層分布方式同第一層分布方式。除分布方式外，為了避免熱化學儲熱過程中吸附腔壁面與外界環境產生熱交換現象，故吸附腔壁面做夾層設計，中間空腔做真空處理，起到保溫隔熱作用。

圖1錯位交叉吸附床物理三維圖

Fig.13D diagram of the staggered adsorption bed

為了簡化仿真三維模型并且提高計算效率，當鏤空面積占比足夠多的情況下，可以暫不考慮各個吸附盒壁面對換熱與傳質的影響。如圖2所示，為錯位交叉吸附床簡化圖。其中I表示中央吸附盒，Ⅱ表示角端吸附盒，Ⅱ表示側面吸附盒。各吸附盒通過錯位交叉的布置方式分布于吸附腔內。為了增加氣固接觸面積預留了空的區域，在相同的橫截面條件下勢必會拉長反應器長度以獲得相同的負載量。為彌補尺寸上的不足，本文首次提出交叉吸附床這一概念，通過設計錯位交叉吸附床，在相同體積條件下將能夠顯著提高反應動力學，從而獲得更優越的反應速率。

圖2錯位交叉吸附床工作域（藍色）

Fig.2Operating domain （blue）of the staggered adsorption bed

1.2 熱化學反應的數學建模

利用Comsol6.1建立了基于吸附劑質量平衡、多孔介質流動傳熱、化學反應、等溫分解特性的模型，結合上述錯位交叉吸附床模型，以揭示錯位交叉吸附床對傳熱傳質熱化學反應的影響特性。

1.2.1 假設條件

為簡化物理模型并建立數學模型，采用以下假設：

（1）粒徑和孔隙率不隨反應進行而改變；

（2）多孔介質熱傳導采用非局部熱平衡模型；

（3）多孔介質與化學顆粒混合充分；

（4）所有部件忽略與周圍環境的熱交換。

1.2.2 質量守恒方程

為描述反應產物水蒸氣與固體反應物之間的氣固可逆反應過程中的質量平衡，連續性方程如下所示：

其中， ε 是反應床的孔隙率， ρ_v 是水蒸氣的密度， c_s 是反應物固體的摩爾濃度， u 表示速度矢量， Ψ_t 為時間， K 為反應速率常數，質量源項 S_ω 可以被表示為：

S_ω=M_v?K?c_s，

其中， M 表示水蒸氣摩爾質量。

1.2.3 動量守恒方程

仿真過程中，采用Brinkman-Forchheimer擴展的Darcy模型來描述儲熱反應過程中多孔介質的流體流動情況：

其中， μ 為水蒸氣黏度， p_v 為水蒸氣壓力， κ 為多孔介質反應床的滲透率， I 為單位向量。

1.2.4 能量守恒方程

基于假設的多孔介質熱傳導采用局部熱平衡模型，能量方程可表示為：

其中， 表示有效導熱系數， ρ 為混合相密度， q 為單位體積單位時間熱量， c_p，v 為水蒸氣定壓比熱容， c_p 為混合相定壓比熱容。

反應床的有效熱性質 可以由體積分數得到：

其中， ρ_s 為多孔骨架固體密度， θ 表示多孔介質內流體體積分數，其表達式如下：

θ=1-ε_o

熱源項 q 表示為：

q=-ΔH?K?c_s°

1.2.5 反應動力學模型

本論文采用 CaCl₂?6H₂O 為反應物，反應方程如下所示：

CaCl₂?6H₂O（s）+ΔH=CaCl₂（s）+6H₂O（g），ΔH=142.3kJ/mol_o（g），

基于水合鹽的中低溫度TCHS技術仍處于實驗室規模的測試階段，包括反應系統和反應器的設計、合成和描述新的熱化學材料（TCM）等。水合鹽儲熱過程在分子水平上的作用機理尚不清楚，對其反應動力學模型的研究較少。研究吸/脫附過程的常用模型主要以線性驅動模型為主，但由于其簡單性，并不適用于準確的描述反應動力學[19]。由于動力學涉及過程速率的測量和參數化，因此可以使用3個主要變量對速率進行參數化：溫度 T 轉換程度 α 和壓力 p 。對反應動力學中動力學速率的不同表達進行了系統研究[20]，全局形式可以表示如下：

其中，函數 f（α） 表示反應物轉化率對水解反應過程的影響， k（T） 為反應平衡常數， h（p） 定義為壓力條件對反應過程的影響。

壓力相關性在大多數動力學仿真過程中被忽略，但是在熱化學反應中是不可忽略的重要參數，會對氣體參與的反應動力學產生深刻影響，對于可逆固態分解其速率的壓力依賴性可以表示為：

其中， p_v 和 p_eq 分別為水蒸氣的分壓和反應平衡壓力。

假設質量傳遞和化學反應足夠快，使得濃度的平衡值總是存在于主導溫度下，通過 Clausius-Clapeyron關系式將平衡壓力與分解溫度聯系起來的方程：

其中， R 為通用氣體常數， T 為反應平衡溫度， ΔH 為脫水反應焓， 為脫水反應熵。

LELE等[21根據一系列實驗結果和理論分析，推導出與溫度 T 轉化率 α 、壓力 p 三個主要變量有關的反應動力學，用來描述水合鹽的脫水/吸水反應：

其中， A_f 表示脫水反應的指前因子， E_a 表示脫水反應活化能，特別的，在反應動力學問題中，在水合鹽脫水反應與水合反應過程中的 A_f 和 E_a 并不相同； α 表示隨時間 Φ_t 每單位體積處理的分子的轉化程度或數量。

1.3 模型驗證

Rammelberg 等[22]在其2012年的研究中使用了標準化的實驗裝置以驗證其熱化學反應模型。在這些實驗中，操作溫度范圍通常為 100～150^°C ，實驗裝置包括一個均勻的吸附床，其中填充了 CaCl₂?6H₂O 作為吸附材料。實驗過程中記錄了反應物的轉化率以及不同溫度下的吸附和解吸過程。具體的實驗設置包括恒定的進氣流速和初始濃度，以確保實驗的重復性和數據的準確性。

圖3展示了對Rammelberg實驗結果的數值驗證。數值模擬中的計算條件完全復刻了其實驗設置，即采用相同的操作溫度范圍（ 100～150^°C ），并在相同的流速和初始濃度條件下進行計算。圖3中顯示的結果表明，數值仿真模型與Rammelberg實驗數據的轉化率變化趨勢一致，在 120～140^°C 的最大誤差不足 10% 。這驗證了熱化學反應動力學模型的有效性。

圖3數值模型溫度與轉化率驗證

Fig.3Validation of the temperature and conversion rate of the numerical model

1.4 網格無關性分析

為了合理利用計算資源、增加計算的準確性，在網格劃分過程中采用六面體結構網格，并對錯位吸附盒的邊界以及材料空氣交界面進行網格加密。圖4給出了錯位交叉吸附床六面體結構化網格的透視圖。

圖4錯位交叉吸附床模型六面體結構化網格透視圖

Fig.4Perspective view of the hexahedral structured grid of the staggered adsorption bed model

為了驗證網格質量對計算結果的影響，我們嘗試了如表1所示的4種情況來確定最佳網格數，研究網格尺寸對吸附床中心 point（0，0，0） 流體速度、溫度的影響。網格數以 倍數增加，當采取進一步細化的網格時，流體速度與溫度的變化在 2% 以內，但計算時長成倍數增長。從表1中可以看出，隨著網格數量的增加，溫度和速度的變化逐漸趨于穩定，特別是在Case3和Case4之間，溫度和速度的變化均在 2% 以內，證明了網格數量的進一步增加對結果影響已不顯著。因此，Case2可作為平衡計算精度與計算成本的最優網格方案。

表1網格劃分數量表

Table1 Grid division quantity

2 錯位交叉吸附床的傳熱傳質性能研究

2.1 錯位交叉吸附床與常用整體式吸附床熱傳質對比

圖5（a）表示在入口溫度 373K ，速度為 0.06m/s 時，整體吸附床儲熱過程熱傳質過程中溫度分布圖，溫度在傳導過程中呈現遞進式，高溫區域在入口處聚集，溫度分布從入口到出口呈現單線程、緩慢傳遞的現象。在工作時間一定的情況下，人口處材料的受熱時間會大于出口處材料受熱時間，隨著循環次數的疊加，受熱時間差會呈線性激增。圖5（b）表示整體式吸附床儲熱過程中水蒸氣生成后流線圖，生成水蒸氣的傳遞路徑在宏觀上觀察是線性的、一維的。受人口熱空氣的擾動干擾，流線出現紊亂現象。類似的問題同樣會發生在放熱過程中，水蒸氣首先通過入口進入整體吸附床，首先與入口處的材料接觸、反應，最后與吸附床末端的材料反應。在整個過程中，人口處材料會在該部分反應結束后，整體反應結束之前吸附過量的水蒸氣，這就會導致材料發生潮解現象。隨著循環次數的增加，入口處材料的穩定性、可循環性就會降低。

圖5整體式吸附床溫度和水蒸氣分布圖

Fig.5Temperature distribution and streamlines of water vapor in the integrated adsorption bed

圖6表示錯位交叉吸附床四分之一截面工況下熱空氣流動溫度等值面分布圖。在首層吸附段中，熱空氣填滿空腔后在空腔的末端出現熱流富集現象，這是由于隨著遠離入口并且受到吸附材料的阻礙作用后，在空腔末端出現局部渦流。局部渦流在空腔末端產生的局部壓差促使熱空氣向周圍擴散，這致使在宏觀傳熱過程中角端吸附盒和中央吸附盒出現了前端與后端同時傳熱，并且出現多線程同時反應的現象。在次層吸附段中同樣出現了類似的現象，側面吸附盒溫度呈現兩端高、中間低、四方面、多線程的分布。熱空氣穿越首層吸附段后，未參與完全的熱流主要流人次層吸附段的空腔區。類似與首層吸附段的熱流富集現象，由于空腔末端熱流受到阻礙，熱空氣向四周擴散。

圖6錯位交叉吸附床四分之一截面速度演化分布圖

Fig.6Velocity evolution distribution diagram of a quarter section of the staggered adsorption bed

圖7（a）表示錯位交叉吸附床內速度等值面演化分布圖，速度在空腔內呈現中間高、壁面低、尖端急的分布特性。在首層吸附段，當熱空氣流通過入口進入吸附腔后，由于受到吸附盒填充材料的阻礙，熱空氣首先向空腔流動，流動空間的突然減小導致人口處，尤其是吸附盒尖端與空氣交匯處流動空間的突變，這致使熱空氣流速的升高。隨著流動的繼續發展，熱空氣在空腔末端同樣受到吸附盒填充材料的阻礙作用，導致熱空氣在空腔末端處出現回流、擴散的現象，這就出現了中間高、壁面低的現象。由于該吸附床采用的錯位交叉的布置方式，所以產生了吸附盒與空腔交叉的出現，在熱空氣流動擴散現象持續發展下，流體受壓力的驅動更易流向空腔，流體通過速度梯度大、壓差大的空腔尖端向后流動擴散。在次層吸附段，該現象也同樣出現。不可忽略的是，在熱空氣流動的過程中，即使是受到吸附盒填充材料的阻礙作用影響，熱空氣仍然會有一部分直接進人吸附盒參與熱傳質過程。在宏觀截面上可以觀察到吸附盒內部速度呈現兩端高、中間低的現象，這說明熱空氣在吸附盒前端和末端同時流動，這就改變了整體式吸附床的線性、一維流動帶來的弊端。

如圖7（a）所示，受到錯位交叉吸附床結構和空氣流動的雙重影響，儲熱材料受熱潮解產生水蒸氣向空腔擴散。受空氣流動的影響，水蒸氣主要向后方的空腔擴散，但是由于各吸附盒都有多面與空氣直接接觸，致使水蒸氣同時向四周擴散。隨著水蒸氣向四周擴散，計算水蒸氣濃度的體積瞬間增大，導致水蒸氣濃度降低，因此避免了二次水合的發生條件。受到錯位交叉結構的影響，吸附床的傳熱過程產生了較大改變，如圖7（b）所示，受到錯位結構的影響，熱流空氣首先通過錯位部位傳質阻力較小的位置流過，錯位部位因流速突變導致了溫度梯度的改變。結合圖7綜合考慮，此時水蒸氣可以從此處快速流過，這就緩解了傳統吸附床水蒸氣在流動過程中受過高的縱橫比影響以及重力影響下導致的二次水合過程。

圖7錯位交叉吸附床水蒸氣和溫度場分布圖

Fig.7Vapor streamline diagramand temperature field distribution of the staggered adsorption bed

如圖8所示，由于受到錯位交叉吸附床特殊結構的影響，在入口速度為 0.06m/s 的工況下，錯位交叉吸附床的平均出口溫度在 400s 時達到平衡溫度，而整體式吸附床在同工況、同有效儲熱體積下需消耗3倍的時間。

圖8整體式吸附床與錯位交叉吸附床全局溫度對比

Fig.8 Comparison of the global temperature between the integrated and staggered adsorption beds

2.2 吸附盒溫度分布

如圖9（a）所示為入口速度 0.06m/s 時儲熱階段角端吸附盒溫度等值線分布圖。在整體方面，溫度沿Y軸方向由 326.2K 依次遞減為 318.50K ，呈較為規則的梯度排列。從前端 X. -O-Z面來看，如圖9（b）所示，溫度呈多線程傳導，并出現以對角線為軸的漸變高溫區域。這是由于角端吸附盒有4面與空氣直接接觸，熱傳遞可由4面同時進行。類似的情況出現在角端吸附盒的末端，如圖9（c）所示，末端溫度分布與前端溫度分布相似卻不相同，末端同樣是存在以對角線為軸的漸變高溫區域，高溫區域并沿對角線移動。但是，末端溫度分布與前端溫度分布截然相反，這是因為角端吸附盒末端處于角端吸附盒與側面吸附盒的交匯處，如圖9（c）所示的左面和下面是與側面吸附盒的交匯處，空氣流動受到其他吸附盒的阻礙，由于角端吸附盒具有多線程的傳熱的特性，導致整體溫度上升速度更快，而且角端吸附盒的位置更靠近入口，所以角端吸附盒的溫度要高于側面吸附盒的溫度，因此導致了角端吸附盒末端靠近側面吸附盒的兩側溫度較低。

圖9錯位交叉吸附床典型區域溫度分布

Fig.9Typical temperature distribution in the staggered adsorption bed

3 結論與展望

設計了一種全新的錯位交叉吸附床，通過優化吸附床結構布局以顯著提升熱量傳遞效率。創新的錯位交叉設計有效減少了流體通道中的死區現象，增強了流體在床層內的均勻流動性，提高了傳質效率。三類吸附盒皆填充通過浸漬法獲得的珍珠巖 @CaCl₂ 材料。采用有限元方法，建立了基于自由與多孔介質流動、多孔介質流動傳熱、反應工程以及稀物質傳遞的三維仿真模型。模擬結果表明：

（1）同工況、同有效儲熱體積下，錯位交叉吸附床相較于整體式吸附床達到平衡溫度的時間減少 2/3，錯位交叉吸附床整體平均溫度上升更加迅速。（2）錯位交叉吸附床在儲熱階段以吸附盒為單位，進行多線程的熱傳遞以及多方向的水解熱化學儲熱反應，受到錯位交叉吸附床結構和空氣流動的雙重影響，儲熱材料受熱潮解產生水蒸氣向空腔擴散。（3）受空氣流動的影響，水蒸氣主要向后方的空腔擴散，但是由于各吸附盒都有多面與空氣直接接觸，致使水蒸氣同時向四周擴散。隨著水蒸氣向四周擴散，計算水蒸氣濃度的體積瞬間增大，導致水蒸氣濃度降低，因此避免了二次水合的發生條件。（4）在熱傳遞過程中吸附盒交叉面熱空氣快速通過導致吸附盒錯位區域溫度高于前端溫度，當初始速度低時，該現象有明顯的弱化。隨著入口初始速度的增加吸附盒前后溫差隨時間消失的越快，但是該現象隨吸附盒布置位置遠離入口而減弱。

本文提出錯位交叉吸附床的模型、概念，獲得了更快的熱反應速率，減少水合鹽吸附床的二次水合。對其進行了數值模擬分析其可行性，但該模型只是初代模型，還具有許多不足，例如有效儲熱體積占比較低、吸附床材料泄露問題等，還需要進一步的實驗與優化。

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