دراسة التخزين الحراري
تعمل EOLIOS على تحسين صهاريج التخزين الحراري:
- التصميم والتحليل والتحسين
- توزيع درجات الحرارة
- سُمك الخط الحراري
- دراسة التجزئة
- دراسة انتقالية
- تحسين الطاقة
- تحسين المضخات الحرارية
- حساب خسائر الضغط
- التدفق الصفحي
مواصلة التصفح :
آخر أخبارنا :
مشاريعنا :
الملفات الفنية :
مجالات خبرتنا :
دراسة الخزان الحراري
التخزين الحراري باستخدام خزان عازل
خزان التخزين العازل هو تقنية مثبتة على نطاق واسع لتخزين الطاقة الحرارية الزائدة (الساخنة أو الباردة) خلال ساعات الذروة. يمكن إقران هذا النوع من الخزانات الحرارية بأنظمة تبريد (مضخة حرارية) لاستخدام هذه الطاقة المخزنة خلال ساعات ذروة الحمل ، وبالتالي تقليل تكاليف الاستهلاك وتخفيف الذروة في الطلب على الطاقة.
كيف تعمل
التخزين الحراري للمياه
في حالة نظام تخزين المياه المبردة ، يخزن النظام الطاقة الحرارية في شكل ماء بارد. وهذا يتطلب جهاز تخزين الطاقة الحرارية المعروف باسم خزان عازلة.
يعمل خزان التخزين الطبقي عن طريق تخزين الماء البارد والماء الساخن (العودة) في خزان واحد. أثناء التحميل ، يتم ضخ الماء المبرد إلى الجزء السفلي من الخزان من خلال الشبكات المتصلة بالخزان ، بينما يتم استخراج كمية متساوية من الماء الساخن من القسم العلوي. أثناء التفريغ ، يتم استخراج الماء المبرد من القاع ، بينما يتم ملء كمية متساوية من الماء الساخن من الأعلى. أثناء عمليات الشحن والتفريغ ، تحدث ظاهرة طبيعية تسمى التقسيم الطبقي الحراري ، أي يبقى الماء الساخن (منخفض الكثافة) في الأعلى بينما يستقر الماء البارد (الكثافة العالية) في قاع الخزان.
التخزين الحراري بمرور الوقت
كيف يمكنك تحسين خزان التخزين الحراري؟
تحسين ارتفاع الخط الحراري الحراري
نتيجة للتقسيم الطبقي الحراري ، تتشكل منطقة انتقالية (تدرج درجة الحرارة) تسمى الخط الحراري بين المناطق الساخنة والباردة مع درجة حرارة بين إمدادات المياه المبردة وعودة المياه المبردة. هذه المنطقة الفاترة لها قيمة طاقة قليلة. سيتحرك الخط الحراري تدريجيا من أسفل إلى أعلى أثناء الشحن ولأعلى ولأسفل أثناء التفريغ. يمثل سمك الخط الحراري عدم كفاءة الخزان العازل. كلما كان الخزان العازل أكثر كفاءة ، كلما كان الخط الحراري أرق.
يعتمد أداء الخزان العازل فقط على التقسيم الطبقي الحراري، والذي يتأثر بهذه العوامل:
- فقدان درجة الحرارة في البيئة بسبب التوصيل. (عزل غير صحيح)
- تصميم الخزان. (الارتفاع والقطر حسب الحاجة – لتحسين التقسيم الطبقي)
- تصميم مدخل ومخرج الناشر . (هذا يسمح للتدفق الصفحي بمنع اختلاط مناطق السوائل ، وبالتالي تعزيز التقسيم الطبقي)
- تنفيذ التجزئة المادية واختيار ناشرات محددة لتعزيز التدفق الصفحي.
التحسين باستخدام محاكاة CFD
بمساعدة المحاكاة العددية لديناميكيات السوائل (CFD) ، تدعمك EOLIOS في تصميم صهاريج التخزين الخاصة بك.
- يمكن تخطيط توزيع درجة حرارة الخزان.
- التنبؤ بسُمك الخط الحراري، والذي يمكن تحسينه من خلال المحاكاة الاختبارية.
- تصميم البالون وتحليله وتحسينه
- تصور فيزياء تدفق السوائل في جميع أنحاء الخزان العازل
- تصميم وتحسين عدد المقصورات,
- يمكن التنبؤ بدرجة الحرارة والسرعة والضغط عند أي نقطة في الخزان في أي وقت أثناء العملية.
- يمكن استخلاص ملاحظات واستنتاجات أخرى من أي حالة تصميم معينة.
محاكاة CFD لخزان تخزين المياه الحرارية
دراسة تطور درجة حرارة حلقة الماء
لحساب تطور درجة حرارة حلقة الماء عند مخرج خزان التخزين الحراري ، يجب مراعاة العديد من الظواهر الفيزيائية. فيما يلي الخطوات الرئيسية في الحساب:
- توازن الطاقة لخزان التخزين: بادئ ذي بدء ، من الضروري إجراء توازن طاقة لخزان التخزين لمعرفة الطاقة المتبادلة بين الماء والخزان. يأخذ هذا التقييم بشكل عام في الاعتبار السعة الحرارية للمياه ، وفقدان الحرارة للخزان ، ومكاسب أو خسائر الطاقة من المبادلات الحرارية داخل الخزان.
- فقدان الحرارة: يجب حساب فقد الحرارة لخزان التخزين بناء على تصميمه وعزله وفرق درجة الحرارة بين داخل الخزان وخارجه. يمكن أن تختلف هذه الخسائر اعتمادا على سطح التبادل الحراري والتوصيل الحراري للمادة والظروف البيئية الأخرى.
- تدفق المياه المتدفقة عبر الحلقة: لمراعاة تطور درجة حرارة حلقة الماء عند مخرج الخزان ، من الضروري معرفة تدفق المياه المتداولة في الحلقة. يمكن أن يتأثر معدل التدفق هذا بالعديد من العوامل مثل قوة المبادل الحراري ، وفرق درجة الحرارة بين مدخل ومخرج المياه ، والمقاومة الهيدروليكية للحلقة.
- التبادل الحراري مع البيئة: عندما يتدفق الماء عبر الحلقة ، يمكن أن يفقد أيضا أو يكتسب طاقة حرارية حسب الظروف البيئية. على سبيل المثال ، إذا تعرضت حلقة الماء لتدفق الهواء البارد ، فقد يبرد الماء بشكل أسرع. لذلك يجب أن يؤخذ التبادل الحراري مع البيئة في الاعتبار عند حساب تطورات درجة الحرارة.
اعتمادا على هذه العوامل المختلفة وديناميكيات حلقة الماء ، يمكن إجراء النمذجة الرياضية لحساب تغير درجة الحرارة بمرور الوقت. يمكن أن تكون هذه النمذجة معقدة وتتطلب معادلات تفاضلية لحساب جميع المتغيرات والظواهر الفيزيائية المعنية.
