اعلام المكتبة المركزية / المهندس مهند
الخلاصة
الاهتمام بمصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية او طاقة الرياح جاء نتيجة للطلب العالمي المتزايد على الطاقة لتحسين طبيعتها المتقطعة. توفر منظومة التخزين الحراري الكامن LHTS مضافا اليه مادة متغيرة الطور PCM حلاً واعدا ً لمعالجة الطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة المتجددة. ومع ذلك فأن المشكلة الرئيسية هي ان الموصلية الحرارية ل PCM قليلة ، الأمر الذي يتطلب استخدام تقنيات تحسين الأداء الحراري. للتغلب على هذا العجز، تم استخدام رغوة نحاسية عالية المسامية ذات تركيب الخلية المفتوحة لتعزيز التوصيل الحراري الكلي ل PCM ,مما يؤدي الى تحسين تبادل انتقال الحرارة, وبالتالي تعزيز معدلات شحن PCM .تم استخدام هذه التقنية لتحسين أداء LHTS نوع( shell and tube) ,حيث تم إضافة الرغوة النحاسية الى PCM .لهذا الغرض تم تصنيع منظومة عملية لفحص أداء نقل الحرارة للخزان الحراري الكامن الاسطواني الشكل ولحالتين :PCM-LHTS pure (النوع البسيط) وعند إضافة الرغوة النحاسية (LHTS النوع الرغوي). التجارب العملية تم دعمها بنماذج حسابية تسمح بالتحقيق في أداء نقل الحرارة , وتتبع تغيير الطور أثناء الذوبان .تم اجراء المحاكاة العددية بواسطه استخدام برنامج ANSYS(version 19) .تم فحص السلوك الحراري للمنظومة LHTS من حيث التطور الزمني لدرجة حرارة PCM في اتجاهات محورية وشعاعية مختلفة ,ومعدل كسر ذوبان السائل PCM ,وتغيير اتجاه الخزان الحراري عند درجات حراة مختلفة لمائع نقل الحرارة HTF .كان تدفق مائع نقل الحرارة داخل انبوب المبادل الحراري عند درجات حرارية مختلفة 70 ،75 و80 درجة مئوية .اظهرت النتائج عند إضافة الرغوة المعدنية الي منظومة LHTS كان الأداء افضل من منظومة LHTS بدون إضافة رغوة معدنية .بينما وجد ان اختلاف قيم HTF له تأثير كبير على انتقال الحرارة في كلا الحالتين. ونتيجة لذلك، فأن تقليل وقت الشحن من 365 الى 65 تم ملاحظته عند إضافة رغوة معدنية .فكان التوفير في اجمالي وقت الانصهار لLHTS حوالي 82% عند إضافة الرغوة المعدنية .كان التوفير الإجمالي لوقت الانصهار لLHTS الرغوي وبالوضع العمودي حوالي 34% عند زيادة درجة الحرارة لHTF من 70 درجة مئوية الى 80 درجة مئوية. كان التوفير في وقت تغيير الطورPCM للحالة الافقية اعلى بحوالي 19% من الحالة العمودية عند اكتمال عملية الانصهار. لذلك تشير النتائج ان LHTS الافقي هو أفضل من LHTS العمودي. تم ملاحظه انه يمكن الحصول على اعلى معدل انتقال الحرارة عند اعلى درجة حرارة للHTF وفي كلا الاتجاهينLHTS .تم تأكيد دور إضافة الرغوة النحاسية في تطوير مادة متغيره الطور من خلال الملاحظة البصرية.
