بررسی رفتار ذوب ماده تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی افقی انرژی نهان آبشاری با پره

فناوری ذخیره سازی انرژی حرارتی با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده به عنوان یک رویکرد جدید برای تبدیل و مدیریت انرژی متناوب و ناپایدار به کار می رود. با این حال، عملکرد ذخیره سازی حرارتی به طور قابل توجهی تحت تاثیر هدایت حرارتی ضعیف PCMها قرار می گیرد. در این مطالعه، به منظور بهبود عملکرد حرارتی ذخیره سازی انرژی حرارتی گرمای نهان (LHTES)، فرآیند ذوب PCM در یک مبدل حرارتی انرژی نهان افقی آبشاری با پره طولی به صورت تجربی بررسی شد. به منظور انجام یک بررسی مناسب، آزمایش ها تحت شرایط دمایی یکسان انجام شد. علاوه بر این، حجم پره های طولی و کل انرژی نظری ذخیره شده در PCM تقریبا یکسان است. از نتایج، می توان دریافت که عملکرد مبدل حرارتی (HX) آبشاری با پره طولی در مقایسه مبدل حرارتی با پره طولی در فرآیند ذوب PCM بهتر بوده است. بر اساس نتایج ارائه شده می توان گفت که استفاده همزمان از پره طولی و PCM آبشاری، زمان ذوب ماده تغییر فازدهنده را در مقایسه با مبدل حرارتی با پره طولی حدود ۲۴/۰۲ درصد کاهش می دهد، در حالی که انرژی ذخیره شده تقریبا یکسان باقی می ماند. همچنین نتایج نشان داد مبدل حرارتی انرژی نهان افقی آبشاری با پره طولی بعد از ۱۵۵ دقیقه حدود ۸۹۸ کیلوژول انرژی را توانسته است ذخیره کند؛ در حالی که در مبدل حرارتی با پره طولی این مقدار انرژی در زمان حدود ۲۰۵ دقیقه ذخیره شده است. این نتایج نشان می دهد که استفاده از چند PCM باعث یکنواختی بیشتر در فرآیند انتقال حرارت می گردد. با توجه به نتایج، می توان اظهار داشت که یک سیستم ذخیره سازی انرژی با استفاده از مبدل حرارتی پوسته و لوله آبشاری با پره های طولی می تواند به عنوان راه حلی برای سیستم های ناپایدار، مانند سیستم های انرژی خورشیدی، عمل کند.

کلیدواژه ها:

ذخیره انرژی حرارتی نهان ، مواد تغییر فاز دهنده ، پره طولی ، همرفت طبیعی