Zmienność prędkości przepływu powietrza w akumulatorze ciepła o złożu kamiennym w zależności od konstrukcji układu rozprowadzania powietrza

• Autorzy: Konopacki P. , Sabat R. , Hołownicki R. , Kurpaska S. , Latała H.

Warianty tytułu

EN

Variability of the air flow speed in the rock bed heat accumulator depending on the construction of the air circulation system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sprawność układu cyrkulacji powietrza w akumulatorze o złożu kamiennym jest jednym z kluczowych czynników warunkujących jego efektywność. Celem pracy było porównanie zmian prędkości przepływu powietrza w eksperymentalnym akumulatorze w zależności od stopnia uszczelnienia samego złoża akumulatora jak i reszty układu cyrkulacji powietrza. Obiektem doświadczalnym były trzy trójsekcyjne akumulatory ciepła, spośród których jeden akumulator był wykonany w trybie uproszczonym, a dwa traktowano jako wzorce instalacji o maksymalnej szczelności. Zmiany prędkości przepływu powietrza mierzonej przy wentylatorze tłoczącym powietrze do akumulatora przyjęto jako miarę efektywności zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych i zastosowanych uszczelnień na kolejnych etapach modyfikacji układu cyrkulacji powietrza. Stwierdzono, że uproszczona konstrukcja akumulatora wykazuje prawie dwukrotnie większy strumień powietrza tłoczonego do akumulatora w porównaniu do akumulatora o maksymalnej szczelności. Efekty wprowadzonych modyfikacji zależą od miejsca ich zastosowania (przed lub za złożem kamiennym) i sekcji akumulatora przez którą jest skierowany przepływ powietrza. Uproszczone uszczelnienia rur przechodzących przez termoizolację oraz połączeń rur w kolektorach rozdzielającym i zbiorczym mogą łącznie spowodować wzrost strumienia powietrza tłoczonego do akumulatora o ok. 28-47%, natomiast uproszczenia w rozłożeniu folii uszczelniającej wokół złoża poszczególnych sekcji akumulatora odpowiadają za ok. 53-72% całkowitego możliwego zakresu zmian strumienia powietrza.

EN

Efficiency of the air circulation system of a rock bed heat accumulator is a key factor for its overall effectiveness. The objective of the paper was to compare the air flows through the complete air circulation system of such accumulator for different solutions of the sealing system. The experimental objects were three 3-sectional rock bed accumulators, of which one was made in a simplified way and then sealing was proceeded in stages, while two others were considered as maximally sealed. The changes of air flow measured near the fan pumping the air into were used as a measure of sealing effectiveness. It has been found that a simplification of sealing in a construction of the rock bed accumulator may result in almost twice higher air flow into the accumulator. The particular effects of simplifications depend on the location (mainly before or after the rock bed) and the location of accumulator’s section (the nearest or the farthest from the fan). The simplifications of sealing of pipe passages through rock bed thermal isolation and pipe connections in air collectors may cause in total about 28-47% of total plausible range of flow changes, while simplifications in arrangement of sealing foil around the rock beds of particular sections of accumulator may result in about 53-72% of total plausible range of flow changes.

Słowa kluczowe

PL

akumulator ciepła ze złożem kamiennym; ciśnienie wylotowe; nieszczelności pneumatyczne; magazynowanie ciepła

EN

rock bed heat accumulator; outlet pressure; air leakage; heat storage

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 17, nr 4, t. 1
• Strony: 129--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Konopacki P.

• Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice

autor

Sabat R.

• Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice

autor

Hołownicki R.

• Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice

autor

Kurpaska S.

• Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

autor

Latała H.

• Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Bibliografia

• Chandra, P., Willits, D.H. (1981). Pressure drop and heat transfer characteristics of air-rockbed thermal storage systems. Solar Energy, 27(6), 547-553.
• Choudhury, C., Chauhan, P.M., Garg, H.P. (1995). Economic design of a rock bed storage device for storing solar thermal energy. Solar Energy, 55(1), 29-37.
• Hołownicki, R., Konopacki, P., Kurpaska, S., Latała, H., Treder, W., Nowak, J. (2012). Magazynowanie nadwyżek ciepła w tunelach foliowych - koncepcja akumulatora kamiennego. Inżynieria Rolnicza, 2(136)T.1, 79-87.
• Sagara, K., Nakahara, N. (1991). Thermal performance and pressure drop of rock beds with large storage materials. Solar Energy, 47(3), 157-163.
• Shitzer, A., Levy, M. (1983). Transient behavior of a rock-bed thermal storage system subjected to variable inlet air temperatures: Analysis and experimentation. J. Sol. Energy Eng., 105(2), 200-206. Abstrakt pozyskano z http://www.osti.gov/energycitations/
• Singh, R., Saini, R.P., Saini, J.S. (2006). Nusselt number and friction factor correlations for packed bed solar energy storage system having large sized elements of different shapes. Solar Energy, 80(7), 760-771.