Silindirik Koordinatlarda Faz Değişimli Isıl Enerji Depolama: Bir Boyutlu Sayısal İnceleme

Abstract

Bu çalışmada, boru-kovan tipi bir ısı değiştiricisi şeklinde tasarlanan faz değişimli gizli ısıl enerji depolama sistemi için bir-boyutlu matematiksel bir model oluşturulmuştur. Modelin doğruluğunu kontrol etmek için basitleştirilmiş analitik çözüm ile karşılaştırmalar gerçekleştirilmiştir. Değişen ısı transfer akışkanı sıcaklığı ve boru malzemeleri için zamana bağlı ara-yüzey ilerlemeleri ve yerel sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Sonuç olarak, PE-32 gibi düşük ısı iletim katsayısına sahip boru malzemelerinin kullanılması durumunda depolanan enerji miktarının önemli ölçüde azaldığı belirlenmiştir

In this study, a one-dimensional mathematical model is developed for a latent heat thermal energy storage system that is designed as a shell-and-tube heat exchanger. In order to reveal the validity of the model, comparisons are conducted with a simplified analytical solution. Time-wise variation of interface position and the local temperature distributions are obtained for various heat transfer fluid temperatures and pipe materials. As a result, it is obtained that the performance of the heat storage system considerably reduces by using pipe materials with lower thermal conductivity, such as PE-32