شبیه سازی یک سیستم ذخیره ساز شارژ و دشارژ همزمان انرژی خورشیدی با مواد تغییر فاز دهنده

مشکل عدم هماهنگی بین زمان در دسترس بودن انرژی و زمان مصرف آن در کاربردهای زیادی از انرژی های تجدیدپذیر من جمله آبگرمکن های خورشیدی وجود دارد. این مشکل معمولا با استفاده از سیستم های ذخیره انرژی مرتفع می شود. در بسیاری از سیستم های ذخیره انرژی رایج، از آب برای ذخیره انرژی استفاده می شود که باتوجه به حجم بالای آب مورد نیاز در اکثر موارد، این سیستم ها فضای زیادی را اشغال می کنند. سیستم های ذخیره انرژی نهان با مواد PCM ، با توجه به ظرفیت بالای ذخیره انرژی در حجم کوچک، مشکل محدودیت فضا را برطرف می کنند و تواما با ذخیره انرژی در یک زمان در مواد PCM و آزاد سازی آن از این مواد برای استفاده در زمان دیگر مشکل عدم هماهنگی زمان دسترسی و زمان نیاز انرژی را نیز حل می کنند. اما اگر نیازی به ذخیره سازی نباشد و به عبارتی به طور هم زمان با دریافت انرژی در سیستم، نیاز به مصرف آن باشد این مواد PCM بایستی بجای ذخیره انرژی، یک نقش انتقال حرارتی را ایفا کنند که تاحدی نقطه ضعف این مواد محسوب می شود. اکثر مواد PCM با وجود قابلیت بالای ذخیره انرژی، رسانای حرارتی خوبی نیستند که یکی از معضلات اساسی سیستم های ذخیره انرژی نهان با مواد PCM را به هنگام شارژ و دشارژ همزمان ایجاد می کنند. در این مقاله ، آزمایشات با استفاده از سیستم ذخیره انرژی نهان استوانه ای عمودی انجام می شود که به طور همزمان شارژ می شود و برای تکثیر ذخیره انرژی گرمای نهان با یک سیستم آب گرم کن خورشیدی خانگی شارژ شده و با تامین همزمان انرژی و تقاضا ، تخلیه می شود. اسید دودکانوئیک به عنوان PCM استفاده می شود. نتایج عددی برای عملیات همزمان ، تحت سناریوهای مختلف و نرخ جریان برای هر دو مایعات انتقال حرارت گرم و سرد ارائه شده است. در طول شارژ و تخلیه مشخص شد که همرفت طبیعی در PCM ذوب شده مزیتی برای تبادل حرارت مستقیم میان مایع انتقال حرارت گرم و سرد فراهم می کند. در حالی که هدایت حرارتی کم PCM جامد مانعی برای این تبادل مستقیم انرژی می باشد.

کلیدواژه ها:

سیستم های ذخیره انرژی نهان ، مواد PCM ، فین ، انتقال حرارت ، آب گرم کن خورشیدی