РОЗРОБКА І ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ СЕЗОННИХ АКУМУЛЯТОРІВ ХОЛОДУ З ФАЗОВИМ ПЕРЕТВОРЕННЯМ

Денис Дерев'янко; Стефан Зайченко; Наталя Жукова; Володимир Бобер; Вадим Шаленко

doi:10.20535/1813-5420.3.2023.289679

Автор(и)

Денис Дерев'янко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-4877-5601
Стефан Зайченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-8446-5408
Наталя Жукова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-4215-6981
Володимир Бобер Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0003-0366-892X
Вадим Шаленко Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-6984-0302

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2023.289679

Ключові слова:

акумулятор, фазовий перехід, кристалізація, оболонка, охолоджуючий контур

Анотація

Метою даного дослідження є розробка і обґрунтування параметрів нових конструкцій сезонних акумуляторів з фазовим перетворенням акумулюючого матеріалу які дозволяють позбутись деформацій і руйнування контактуючих елементів конструкції акумуляторів при зміні агрегатного стану. В основі конструкції сезонного акумулятора з фазовим перетворенням акумулюючого матеріалу є оболонка, що дозволяє компенсувати розширення матеріалу при зміні агрегатного стану. Встановленні залежності енергетичних параметрів від геометричних параметрів і теплофізичних параметрів складових елементів сезонного акумулятора з фазовим перетворенням, що дозволяють ємність акумулятора і потужності на різних етапах розряду і заряду. Дослідження процесів фазових переходів дозволило встановити характерні етапи заряду і розряду акумулятора: нагрівання матеріалу до температури фазового перетворення; передача тепла для фазового перетворення 0°C; нагрівання матеріалу після фазового перетворення; охолодження матеріалу до температури фазового перетворення; відведення тепла для фазового перетворення 0°C(в деяких випадках можливо переохолодження до 3-4°C); охолодження матеріалу після фазового перетворення. Найбільші значення потужності акумулятора виникають на етапі охолодження матеріалу до температури фазового перетворення та нагрівання матеріалу після фазового перетворення (25,62КВт). Найнижча потужність акумулятора (13,56КВт) спостерігається нагрівання матеріалу до температури фазового перетворення та охолодження матеріалу після фазового перетворення, що пояснюються низьким теплообміном акумулюючої речовини у твердому стані. На основі проведених досліджень встановлено рекомендації, що до перспектив розвитку і оптимізації конструкції сезонних акумуляторів з фазовим перетворенням акумулюючого матеріалу.

Посилання

Zaichenko S. et al. Substantiation of diagnostic parameters of autonomous sources of electric energy on the basis of the internal combustion engine at development of system of technical diagnostics //POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology. – 2020. – №. 3. – С. 29-34.

Klychev S. I. et al. Thermal Losses of a Three-Layer Underground Cylindrical Heat Accumulator of Solar Installations //Applied Solar Energy. – 2021. – Т. 57. – №. 6. – С. 523-527.

Kortiš J., Gottwald M. Numerical Simulation of Thermal Energy Storage in Underground Soil Heat Accumulator //Civil and Environmental Engineering. – 2014. – Т. 10. – №. 2. – С. 93-97.

Basok B. et al. Three-dimensional numerical model of hydrodynamics and heat transfer in the system" soil–heat exchanger–heat carrier //ACTUAL PROBLEMS OF RENEWABLE ENERGY, CONSTRUCTION AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING. – 2021. – С. 45.

Горобець В. Г., Антипов Є. О. Застосування сонячних енергетичних установок та акумуляторів теплоти в системах тепло забезпечення теплиць //Техніка та енергетика/Machinery & Energetics. – 2014. – №. 194.

Забарний Г. М. и др. Сезоне акумулювання теплоти в підземних акумуляторах:-К //ТОВ «ВІОЛ-ПРИНТ. – 2009./ Антипов Є. О. Енергозберігаюча система теплопостачання на базі сезонного акумулятора теплоти //Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. – 2015. – №. 5, Т. 1. – С. 177-184.

Антипов Е. А. Исследование процессов тепло-и массопереноса в низкотемпературных аккумуляторах теплоты при фазовых превращениях аккумулирующего материала //Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. Технічні науки. – 2015. – №. 15, т. 2. – С. 131-135.

Антипов Є. О. Чисельне дослідження процесів теплопереносу в низькотемпературних акумуляторах теплоти при фазових перетвореннях акумулюючого матеріалу //Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Техніка та енергетика АПК. – 2015. – №. 224. – С. 208-213.

Kozak K., Zhelykh V. Оцінка та аналіз характеристик теплових акумуляторів для повітряних геліосистем //Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання. – 2016. – №. 19. – С. 65-70.

Rabczak S. Free-cooling in seasonal cold accumulator //International Journal of New Technology and Research. - 2015. - Т. 1. - №. 8. - С. 49-52.

Mehling, H. "Heat and cold storage with PCM" / H. Mehling, L. F. Cabeza. - Springer 2008.

Побігайло В.А., Зайченко С.В., Жукова Н.О., Шаленко В.О. Дослідження теплового режиму приводу мотор-барабану стрічкового конвеєра. // Енергетика: економіка, технології, екологія. – НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 2022. – № 2 (68). – С. 114-118.