Теплофизические свойства жидких ТАМ

В диапазоне рабочих температур 0...100 ^оС лучшим жидким ТАМ как по комплексу теплофизических свойств, так и по экономическим показателям является вода. Дальнейшее повышение ее рабочей температуры связано с существенным ростом давления, что усложняет проектирование корпуса, повышает его стоимость. С целью обеспечения низких рабочих давлений ТАМ используются различные высокотемпературные теплоносители, однако при этом возникают проблемы подбора конструкционных материалов теплового аккумулятора и системы в целом, применения специальных устройств, предотвращающих отвердение ТАМ на всех режимах эксплуатации, герметизации ТА и ряд других [2].

 

Тепловые аккумуляторы с твёрдым теплоаккумулирующим материалом

В настоящее время наиболее распространены тепловые аккумуляторы с твердым ТАМ, что обусловлено в первую очередь применением наиболее дешевых материалов, простых и проверенных технических решений.

Рис.26. Основные типы ТА с твердым ТАМ: а – с пористой матрицей; б, в – канальный; г, д – подземный с вертикальными и горизонтальными каналами; е – в водоносном горизонте; 1 – вход теплоносителя; 2 – теплоизоляция; 3 – разделительная решетка; 4 – ТАМ; 5 – опоры; 6 – выход теплоносителя; 7 – разделении потоков; 8 – индуктор; 9 – водоносный слой; 10 – водонепроницаемый слой

Традиционно рассматриваются тепловые аккумуляторы с неподвижной и подвижной матрицами.

Использование неподвижной матрицы обеспечивает максимальную простоту конструкции, но требует больших масс ТАМ. Кроме этого, температура теплоносителя на выходе из аккумулятора изменяется в течение времени, что требует дополнительной системы поддержания постоянных параметров путем перепуска. На Рис.26. показано несколько характерных технических решений таких аккумуляторов тепла.

Использование подвижной матрицы предполагает применение тепловых аккумуляторов, как правило, в виде вращающегося регенератора, устройств с падающими шарами и т.п. Такие аккумуляторы применяются в аппаратах регенерации тепловой энергии и вследствие малой продолжительности рабочего цикла имеют небольшие конструктивные размеры. Для тепловых аккумуляторов с подвижной матрицей характерна постоянная температура газа на выходе. Основные характеристики наиболее часто применяемых твердых ТАМ приведены в Таблице 7.

Таблица 7