Одномерная модель распределения температуры в слоях жидкости теплового аккумулятора

Аннотация

Актуальность: использование в зданиях накопителей тепловой энергии на основе возобновляемых источников энергии позволяет частично или полностью покрыть энергетический спрос, достичь энергоэффективности, снизить нагрузку на традиционные энергетические сети и сократить выбросы углекислого газа в окружающую среду. Среди накопителей тепловой энергии наиболее широкое распространение получили накопители горячей воды, а время зарядки теплового аккумулятора (аккумулятора горячей воды), изменение температуры в тепловых слоях и значения полупериода являются одними из основных параметров оценки эффективности. Значение математического моделирования при оценке энергоэффективности накопителей горячей воды весьма велико.

Цель: изучить и проанализировать влияние расхода поступающей жидкости на время зарядки, распределение температуры в слоях жидкости и показатель полупериода с использованием одномерной модели цилиндрического бака-аккумулятора горячей воды.

Методы: одномерное моделирование резервуара для хранения горячей воды.

Результаты: при зарядке резервуара для хранения горячей воды время зарядки составило 10,5, 16,33 и 21 минуту при значениях массового расхода входящей жидкости = , =  и =  соответственно. Коэффициент Полезного Действия (FOM) за полупериод для резервуара для хранения горячей воды составил 76,03, 92,58 и 94,03% соответственно. Установлено, что энергоэффективность резервуара для хранения горячей воды была высокой при массовом расходе.