Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
Abstrakty
W niniejszym opracowaniu przedstawiono opis techniczny oraz charakterystykę pracy układu akumulacji ciepła na terenie jednej z polskich elektrociepłowni. Źródłem ciepła współpracującym z omawianą instalacją są agregaty kogeneracyjne, złożone z silników gazowych o łącznej mocy cieplnej 8 MWt i łącznej mocy elektrycznej 8 MWe. Całkowita pojemność cieplna bezciśnieniowego akumulatora gorącej wody wynosi 75 MWh. Ważnym zagadnieniem w przypadku zbiorników na gorącą wodę jest stratyfikacja termiczna, spowodowana różnicą gęstości między wodą o wyższej temperaturze, zlokalizowaną w górnej części akumulatora ciepła a wodą zimniejszą, w jego dolnej części. W artykule zaprezentowano wyniki analizy numerycznej, opartej na osiowosymetrycznym modelu zbiornika gorącej wody, przy użyciu oprogramowania Ansys Fluent. Symulacje za pomocą metody Computational Fluid Dynamics (CFD) przeprowadzono dla procesu ładowania akumulatora ciepła trwającego, 10 godz. Przeanalizowany został wpływ gęstości siatki obliczeniowej na otrzymywane rezultaty. Wyniki porównano z danymi pomiarowymi z elektrociepłowni. Uwzględnione zostały straty ciepła ze zbiornika gorącej wody oraz przedstawiona charakterystyka gęstości strumienia ciepła traconego do otoczenia.
Słowa kluczowe
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
373--390
Opis fizyczny
Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr
Twórcy
autor
- Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Procesów Cieplnych, Ochrony Powietrza i Utylizacji Odpadów
Bibliografia
- [1] Wojciechowski H., Małe elektrociepłownie gazowe z zasobnikami ciepła i gazu, Instal 9, 2009.
- [2] Chandra Y.P., Matuska T., Numerical prediction of the stratification performance in domestic hotwater storage tanks, Renewable Energy 2020, 154(1), 1165-1179. DOI: 10.1016/j.renene.2020.03.090.
- [3] Kursun B., Okten K., Effect of rectangular hot water tank position and aspect ratio on thermal stra-tification enhancement, Renewable Energy 2018, 116, 639-646. DOI: 10.1016/j.renene.2017.10.013.
- [4] Wang Z., Zhang H., Dou B., Huang H., Wu W., Wang Z., Experimental and numerical research ofthermal stratification with a novel inlet in a dynamic hot water storage tank, Renewable Energy 2017, 111, 353-371. DOI: 10.1016/j.renene.2017.04.007.
- [5] Wilk J., Bałona P., Smusz R., Rejman E., Świątoniowski A., Kiełbasa B., Szostak J., Cieślik J., Kowalski Ł., Thermal stratification in the storage tank, Procedia Manufacturing 2020, 47, 998-1003. DOI: 10.1016/j.promfg.2020.04.306.
- [6] Gómez M.A., Collazo J., Porteiro J., Míguez J.L., Numerical study of an external device for theimprovement of the thermal stratification in hot water storage tanks, Applied Thermal Engineering 2018, 144, 996-1009. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2018.09.023.
- [7] Bouhal T., Fertahi S., Agrouaz Y., El Rhafiki T., Kousksou T., Jamil A., Numerical modeling andoptimization of thermal stratification in solar hot water storage tanks for domestic applications: CFD study, Solar Energy 2017, 157, 441-455. DOI: 10.1016/j.solener.2017.08.061.
- [8] Zachár A., Farkas I., Szlivka F., Numerical analyses of the impact of plates for thermal stratificationinside a storage tank with upper and lower inlet flows, Solar Energy 2003, 74, 287-302. DOI: 10.1016/S0038-092X(03)00188-9.
- [9] Yang Z., Chen H., Wang L., Sheng Y., Wang Y., Comparative study of the influences of different watertank shapes on thermal energy storage capacity and thermal stratification, Renewable Energy 2016, 85, 31-44. DOI: 10.1016/j.renene.2015.06.016.
- [10] Kocijel L., Mrzljak V., Glažar V., Numerical analysis of geometrical and process parameters influenceon temperature stratification in a large volumetric heat storage tank, Energy 2020, 194, 116878. DOI: 10.1016/j.energy.2019.116878.
- [11] Trojan M., Taler D., Dzierwa P., Taler J., Kaczmarski K., Wrona J., The use of pressure hot waterstorage tanks to improve the energy flexibility of the steam power unit, Energy 2019, 173, 926-936. DOI: 10.1016/j.energy.2019.02.059.
- [12] Bauer T., Steinmann W.D., Laing D., Tamme R., Thermal energy storage materials and systems, Annual Review of Heat Transfer 2012, 15, 131-177. DOI: 10.1615/AnnualRevHeatTransfer.2012004651.
- [13] Bespalko S., Munoz M.A., Halychyi O., Overview of the existing heat storage technologies: sensibleheat, Acta Innovations 2018, 28, 82-113. DOI: 10.32933/ActaInnovations.28.8.
- [14] Bird R., Steward W., Lightfoot E., Klingenberg D., Introductory Transport Phenomena, Wiley 2013.
- [15] Courant R., Friedrichs K., Lewy H., Über die partiellen Differenzengleichungen der mathematischen Physik, Mathematische Annalen 1928, 100, 32-74. DOI: 10.1007/BF01448839.
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-99132427-c260-4acd-9daf-03bcb1fbd29c