Badanie wpływu składu materiału pcm na jego właściwości termofizyczne z wykorzystaniem pomiarów DSC–TGA oraz laboratoryjnego akumulatora ciepła

• Autorzy: Smykowski Daniel , Sitka Andrzej , Szulc Piotr , Tietze Tomasz , Redzicki Romuald

Warianty tytułu

EN

Testing influence of composition of pcm material on its thermophysical properties using DSC-TGA measurements and a laboratory heat accumulator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania eksperymentalne oraz symulacje pracy akumulatora ciepła wypełnionego materiałem zmiennofazowym (PCM) w skali laboratoryjnej. Badania obejmowały testy ładowania i rozładowywania akumulatora oraz symulacje numeryczne reprezentujące wymienione procesy. Do badań wykorzystano dwie sole : azotyn sodu NaNO2 i azotan potasu KNO3 oraz ich mieszaniny o różnym stężeniu, Na podstawie badań laboratoryjnych przeprowadzono walidację modelu numerycznego akumulatora. Badania DSC – TGA pozwoliły określić entalpię badanych soli i ich mieszanin. Otrzymane wyniki pozwoliły na wyznaczenie czasu ładowania i rozładowywania, wizualizację rozkładu temperatury w PCM, określenie spadku temperatury pomiędzy wlotem i wylotem akumulatora, a także obliczenie strumienia ciepła przekazywanego do PCM.

EN

The article presents experimental studies and simulations of the operation of a heat accumulator filled with a phase change material (PCM) on a laboratory scale. The research included battery charging and discharging tests as well as numerical simulations representing the processes mentioned. Two salts were used for the tests: sodium nitrite NaNO2 and potassium nitrate KNO3 and their mixtures of various concentrations. The numerical model of the accumulator was validated on the basis of laboratory tests. DSC-TGA tests allowed to determine the enthalpy of tested salts and their mixtures. The obtained results made it possible to determine the charging and discharging time, to visualize the temperature distribution in the PCM, to determine the temperature drop between the battery inlet and outlet, and to calculate the heat flux transferred to the PCM.

Słowa kluczowe

PL

akumulacja ciepła; materiał zmiennofazowy; PCM

EN

heat accumulation; phase change material; PCM

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 3
• Strony: 33--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Smykowski Daniel

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno–Energetyczny, Politechnika Wrocławska

autor

Sitka Andrzej

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno–Energetyczny, Politechnika Wrocławska

autor

Szulc Piotr

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno–Energetyczny, Politechnika Wrocławska

autor

Tietze Tomasz

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno–Energetyczny, Politechnika Wrocławska

autor

Redzicki Romuald

• Katedra Inżynierii Konwersji Energii, Wydział Mechaniczno–Energetyczny, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Czajka K., Modliński N., Kisiela-Czajka A., Naidoo R., Peta S., Nyangwa B.: Volatile matter release from coal at different heating rates –experimental study and kinetic modelling. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2019, vol. 139, s. 282-290.
• [2] Grzebielec A., Szelągowski A.: Cold storage in a sorption beds as an effective solution enabling averaging of daily energy consumption. Rynek Energii, 2020, Nr 4, s. 70-74.
• [3] Jachura A., Turski M.: Ocena środowiskowa zastosowania odpadu w kolektorze słonecznym. Rynek Energii, 2021, Nr 5, s. 30-35.
• [4] Kapica P.: Magazynowanie energii z prosumenckiej siłowni wiatrowej w cieple z wykorzystaniem zasobnika buforowego z PCM. Rynek Energii, 2020, Nr 3, s. 47-53.
• [5] Ksionek D., Rosiński M., Spik Z.: Badania eksperymentalne stabilności termodynamicznej materiałów zmiennofazowych w aspekcie magazynowania w nich energii. Rynek Energii, 2011, Nr 6, s. 56–60.
• [6] Ksionek D.: Parafina LTP 53/35 jako potencjalny materiał magazynujący ciepło (PCM). Instal 2021, nr 11 s. 20 - 24.
• [7] Redzicki R., Smykowski D., Szulc P., Sitka A.: Badania średniotemperaturowych materiałów zmiennofazowych wykorzystywanych w procesie akumulacji ciepła. Rynek Energii, 2018, Nr 2, s. 72-77.
• [8] Sitka A., Szulc P., Smykowski D., Redzicki R.: Modelowanie numeryczne wpływu rodzaju materiału zmiennofazowego na parametry pracy akumulatora ciepła. Rynek Energii, 2021, Nr 2, s. 42-48.
• [9] Szulc P., Smykowski D., Tietze T., Sitka A., Redzicki R.: Teoretyczne i eksperymentalne badania akumulatora ciepła z materiałem zmiennofazowym. Rynek Energii, 2021, Nr 3, s. 73-78.
• [10] Szulc P., Tietze T., Smykowski D., Redzicki R., Sitka A.: Zastosowanie materiału zmiennofazowego do wygładzania wahań strumienia ciepła. Rynek Energii, 2021, Nr 5, s. 36-40.
• [11] Turski M.: Potencjał magazynowania ciepła akumulatorów PCM w miejskim systemie ciepłowniczym w układzie rozproszonym. Rynek Energii, 2021, Nr 6, s. 36-43.
• [12] Wołoszyn J., Wyciszkiewicz G.: Modelowanie przemiany fazowej w potrójnym systemie rurowym wzmocnionym żebrami. Przemysł Chemiczny, 2021, T. 100, nr 9, s.879-882.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).