Разработка тепловых аккумуляторов фазового перехода для применения в региональном топливно-энергетическом комплексе
ВВЕДЕНИЕ
Экономия энергетических ресурсов всегда имела важнейшее значение для страны. Проблемы рационального расходования топливно-энергетических ресурсов решаются совершенствованием системы преобразования первичной энергии и повышением эффективности использования произведенной энергии потребителем. Ограниченность традиционных топливно-энергетических ресурсов (газообразного, жидкого и твердого топлива), а также, негативное воздействие продуктов их сгорания на окружающую среду, создают необходимость практического использования таких возобновляемых видов энергии как солнечная, ветровая, биогаз и другие. Однако использование этих видов энергоресурсов осложняется неравномерностью их поступления, вследствие чего возникает необходимость обеспечения бесперебойной работы систем теплоснабжения с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ). Стабильность и надежность функционирования таких систем могут быть достигнуты с помощью тепловых аккумуляторов
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ3
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ4
ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ ТЕПЛОВОГО АККУМУЛИРОВАНИЯ6
2.1 Особенности использования тепловой энергии6
2.2 Аккумулирование энергии в системах теплоснабжения с использованием возобновляемых источников энергии8
2.3 Принципы теплового аккумулирования и используемые теплоаккумулирующие материалы11
2.4 Теплофизические свойства теплоаккумулирующих материалов фазового переход15ГЛАВА 3. КОНСТРУКЦИИ И ПАРАМЕТРЫ ТЕПЛОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ18
3.1 Тепловые аккумуляторы с твердым теплоаккумулирующим материалом18
3.2 Жидкостные тепловые аккумуляторы22
3.3 Тепловые аккумуляторы с теплоаккумулирующим материалом фазового перехода27
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА В ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕПЛОВЫХ АККУМУЛЯТОРАХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА32
4.1 Исследование теплообмена при плавлении и затвердевании в плоском слое ТАМФП32
4.2 Исследование влияния высокотеплопроводных инклюзивов на интенсивность процессов теплообмена при зарядке и разрядке35
4.3 Расчет параметров теплоносителя на выходе из фазопереходного аккумулятора теплоты в режиме зарядки36
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В РЕГИОНАЛЬНОМ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ41
5.1 Описание конструкций и определение параметров предлагаемых тепловых аккумуляторов фазового перехода для солнечных водонагревательных установок41
5.2 Описание конструкций и определение параметров предлагаемых тепловых аккумуляторов фазового перехода для механических ветротеплогенераторов53
5.3 Описание конструкций и определение параметров предлагаемых тепловых аккумуляторов фазового перехода для солнечно-ветровых вихревых ветроэнергоустановок53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ57
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
О.А. Попова, А.С. Савкин. Энергоэффективность в строительстве и экономике. 2018. С. 37-41.
Жуковская Н.Ю., Морозов В.П. Энергоресурсосбережение в тепловой энергетике. Учебное пособие. Феникс. 2018. С. 243-244.
Газизова З. Ш., Магомедова Х. О. Аккумулирование энергии на основе возобновляемых источников. Учебное пособие. Астрель. 2019. С. 129-130.
Прокофьева И.В., Терехов А.В. Ветро- и солнечные электростанции. Москва: Ленанд, 2019. С. 104-105.
Чистяков И. В. Гидротехнические сооружения. СПб: Изд-во Политехнического университета, 2019. С. 124-125.
Писаренко В. Н. Возобновляемая энергетика. Киев: НАУ, 2019. С. 93-95.
Лукашевич О. В., Иванов Д. В., Башкиров А. А. Тепловое аккумулирование как важный инструмент повышения энергоэффективности промышленности. Журнал «Энергосбережение». 2021. № 1(103). С. 28-32.
Дмитриев А. В., Поляков А. И., Токунов В. А. Использование теплового аккумулирования для повышения энергоэффективности зданий. Международный научно-технический журнал "Промышленность и экология". 2020. № 3(73). С. 18-22.
Афанасьева Т. А. Альтернативная энергетика: плюсы и минусы. Энергетический вестник. 2018. № 2(64). С. 34-38.
Жуков В.В., Кучеров Ю.Ю. "Теплоаккумулирующие системы в здании: виды, конструкции, эксплуатационные особенности", Вестник машиностроения и строительства, 2018, стр. 56-61
Бабушкина Е.А., Гоголева Е.С., Королев А.Е. "Альтернативные источники энергии - перспективы экономического развития", Экономика и предпринимательство, 2018, стр. 76-81.
Шумилкина И.В., Назарова Н.Н., Орлова Е.А. "Меры по повышению эффективности использования водных ресурсов", Водоснабжение и санитарная техника, 2017, стр. 34-39.
Глушкова Е.И., Попов К.Е., Евстифеев А.А. "Теплофизические свойства теплоаккумулирующих материалов и их использование в строительстве", Международный журнал прикладных наук, 2020, стр. 56-60.
Малыгина М.А., Горшков В.М. "Фазовые переходы в теплоаккумулирующих материалах и их применение в инн
Различные материалы имеют разные свойства, что некоторые из них могут быть более подходящими для конкретных применений.
Тепловые батареи являются устройствами, которые могут сохранять тепло, а затем выделять его в течение продолжительного времени. Они позволяют использовать энергию более эффективно, позволяя избежать резких перепадов температуры и сохранить более комфортные условия в помещении.
Тепловые батареи могут быть выполнены из различных материалов, включая керамические материалы, бетон и некоторые полимерные материалы. В зависимости от конструкции, тепловые батареи могут сохранять тепло от нескольких часов до нескольких дней. Некоторые тепловые батареи содержат фазовые переходы, такие как кристаллизацию, которые позволяют им сохранять большое количество тепла на длительное время.