بررسی طراحی بهینه سازی شده سامانه ذخیره سازی انرژی حرارتی نهان پوسته و لوله با ساختار آبشاری مرکب

در بررسی این مطالعه یک ساختار نوین ذخیره سازی حرارت با مواد تغییر فاز (PCM) به صورت آبشاری بررسی شد. این ساختار از صفحات تقسیم کننده متقارن و یک فین حلقوی برای ایجاد یک پیکربندی PCM آبشاری نامتوازن بالا و پایین (UAL) در ترکیب با چیدمان PCM آبشاری نسبت برابر جلو و عقب (FAR) حالت (۴) بهره می برد. این طرح بر اساس یک واحد ذخیره سازی انرژی حرارتی نهان (LTES) افقی از نوع پوسته و لوله حالت (۱) پایه گذاری شده و هدف آن دستیابی به بهبود عملکرد ترمودینامیکی همه جانبه است. نتایج با موارد زیر مقایسه می شوند: واحدهای LTES «فین حلقوی + PCM آبشاری FAR تکی حالت (۲)، واحدهای LTES با صفحات تقسیم کننده + PCM آبشاری UAL» (حالت (۳) و حالت ۱. یافته ها نشان می دهند که حالت ۴ با موفقیت مزایای فنی حالت ۲ و ۳ را ادغام کرده محدودیت های مربوط به هر یک را برطرف نموده و به بهبود جامع تر عملکرد ترمودینامیکی دست یافته است. در مقایسه با حالت های ۱، ۲ و ۳، حالت ۴ به بهینه کردن یکنواخت میدان ذوب و دما، کوتاه تر کردن زمان ذوب کامل و افزایش نرخ ذخیره سازی حرارت دست می یابد. بررسی این تحقیق شکاف های موجود در کاربرد ترکیب فناوری های PCM آبشاری FAR و UAL را پر کرده و یک رویکرد طراحی نوین برای واحدهای LTES با پتانسیل کاربرد عملی قابل توجه ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

ذخیره سازی انرژی حرارتی ، نهان ، PCMهای آبشاری ، فین حلقوی ، صفحات تقسیم کننده