Тепловое аккумулиров ание энергии

Типы систем

В принципе все типы систем для аккумулирования посред­ством жидких сред, описанные в разд. 2.3.2, можно также применять и для твердых сред. При использовании твердых тел для аккумулирования тепла либо они сами переносят энергию из сосуда-накопителя (системы с гравийной засып­кой, см. разд. 2.3.2, а, б), либо энергия переносится другим теплоносителем (жидкостью или газом, см. разд. 2.3.2, в, г). В последнем случае давление теплоносителя будет определять конструкцию сосуда.

Если аккумулирующей средой служит твердое тело, ко­торому придана необходимая конструктивная форма, то си­стема с вытеснением типа разд. 2.3.2, г может быть реализо­вана относительно просто. И в этом случае сосуд должен иметь вытянутую цилиндрическую форму с осевым потоком теплообменной среды (рис. 2.10, а), малую длину теплопро­водящих участков, значительную поверхность теплообмена и низкую теплопроводность в осевом направлении.

Распределение температуры по высоте сосуда во время зарядки и разрядки показано на рис. 2.10,6 и в для двух случаев: когда теплообменная поверхность и коэффициент теплоотдачи малы по сравнению с расходом рабочего тела (каупер, случай б) и когда они велики (гравийная засыпка, случай в). В обоих случаях будет существовать осевая пере­дача тепла, ведущая к дальнейшему выравниванию темпе­ратур.

В случае в переходная температурная зона расширяется и перемещается вверх и вниз во время зарядки и разрядки аналогично зоне смешения в аккумулирующем сосуде с вы­тесняемой жидкостью. Температура на выходе остается прак­тически постоянной почти до конца разрядки. Тепловая ем­кость теплоносителя, содержащегося в сосуде, должна быть, конечно, прибавлена к тепловой емкости твердых тел. То

а — схема устройства с твердой аккумулирующей средой; б —профиль температур в процессе разрядки при плохом теплообмене и высоком массовом расходе; в — профиль температур в процессе разрядки при хорошем теплообмене и низком мас­совом расходе, / — сосуд; 2 — верхняя линия разрядки; 3—нижняя линия разряд­ки; АС — аккумулирующая среда; ТС — теплопередающая среда; / — аккумулятор полностью заряжен; 1/2 —заряжен наполовину; е — пустой.

обстоятельство, что теплоноситель всегда должен проделать путь через всю систему с сопутствующими этому гидравличе­скими потерями по длине всего канала, а теплообмен проис­ходит только в довольно узкой переходной зоне, можно рас­сматривать как недостаток этой системы.