【Objetivo】 Para mejorar la eficiencia del intercambiador de calor en el sistema de almacenamiento de energía con dióxido de carbono, se utilizaron sales solares y dióxido de carbono supercrítico (S-CO₂) como fluidos en los lados frío y caliente, investigando su desempeño en el flujo y transferencia de calor en un intercambiador de calor de placa de circuito impreso (printed circuit heat exchanger, PCHE). 【Método】 Se seleccionaron el diámetro del canal, el ángulo de giro y el número de ciclos de giro como variables independientes; se tomaron el coeficiente total de transferencia de calor K y la relación K/ΔP (coeficiente de transferencia de calor sobre caída de presión) como valores de respuesta, utilizando simulación numérica combinada con el método de superficie de respuesta para analizar el efecto de las variables y sus interacciones, y optimizar los parámetros. 【Resultados】 Dentro del rango de diámetro del canal de 1.0 a 2.0 mm, ángulo de giro de 5 a 30°, y número de ciclos de giro de 6 a 10, reducir el diámetro del canal, aumentar el ángulo y el número de ciclos mejora la eficiencia de transferencia de calor; el diámetro del canal tiene un efecto significativo sobre K y K/ΔP, al igual que su interacción con el número de ciclos; se determinaron los parámetros óptimos para K (diámetro 1.003 mm, ángulo 29.71°, ciclos 9.935, K hasta 1313 W/(m²·K)) y para K/ΔP (diámetro 2.0 mm, ángulo 9.407°, ciclos 6, K/ΔP hasta 0.4537 W/(m²·K·Pa)); el tamaño del PCHE es aproximadamente una décima parte del intercambiador de tubos y carcasa tradicional. 【Conclusión】 Este estudio confirma que en el PCHE en Z, los cambios en el diámetro del canal, el ángulo y el número de ciclos afectan el rendimiento de transferencia de calor, y que el método de superficie de respuesta puede optimizar eficazmente los parámetros estructurales del canal para mejorar el rendimiento. Además, el PCHE exhibe una ventaja compacta significativa en el sistema de almacenamiento de energía con dióxido de carbono.

Sistema de almacenamiento de energía con dióxido de carbono; sal fundida; intercambiador de placa de circuito impreso; método de superficie de respuesta