ОЦЕНКА ПРОЦЕССА ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВОМ НАКОПИТЕЛЕ С ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМ РАБОЧИМ ТЕЛОМ ПРИ ЕГО РАЗРЯДКЕ

Аннотация

Технологии хранения тепловой энергии могут улучшить стабильность производства и потребления традиционной и возобновляемой энергии. В статье представлена конструкция теплового накопителя энергии, который предлагается к интеграции в систему распределенной энергетики в качестве инструмента для регулирования перепадов в производстве и потреблении электроэнергии. Описаны принцип его работы и область применения. Целью работы является исследование процесса переноса энергии в тепловом накопителе при его разрядке. Разработана методика оценки разрядки теплового накопителя энергии с высокотемпературным рабочим телом. Представленный алгоритм расчета позволит вычислить геометрические размеры накопителя энергии и время его разрядки. Оценка разрядки теплового накопителя реализуется путем расчета и сравнения между собой нескольких стационарных режимов работы теплового накопителя, характеризующихся различной температурой теплоаккумулятора, которая для каждого последующего режима понижается с заданным шагом 100°C. Анализ результатов показал, что при высоких температурах доминирующим механизмом передачи тепла является радиационное излучение, доля которого постепенно уменьшается с уменьшением температуры теплоизоляционных слоев. С понижением температуры, увеличивается доля конвективных потерь, оцениваемых через эквивалентный коэффициент теплопроводности. Получены экспоненциальные выражения для описания уменьшения температуры наружной стенки и доли остаточно заряда теплового накопителя энергии от времени его эксплуатации. Сравнение различных стационарных режимов позволило оценочно установить, что за 72 ч. тепловой накопитель энергии разряжается до 26,7% (температура теплоаккумулятора падает от 2000 до 700°C).