Разработка каскадного теплоаккумулирующего бака с использованием кристаллогидратов солей

Цель проекта - создание доступной и высокоэффективной системы хранения тепла с целью снижения затрат на отопление и горячее водоснабжение. Установка работает на принципе выделения большого количества тепла при переходе из жидкого состояния в твердое (остывании) специально разработанного для данной цели нового эффективного теплоаккумулирующего композитного материала. Проект подразумевает создание каскадного теплового аккумулятора, где каждый слой композитного теплоаккумулирующего материала отвечает за свой рабочий температурный режим, одновременно поддерживая высокую температуру всей емкости за счет внутреннего теплообмена. На сегодняшний день в России и в мире для теплоаккумулирования в основном применяются тепловые аккумуляторы водяного типа. Они представляют собой большую емкость (1000 л и более) с нагретой водой, из которой теплая вода поступает в систему. Режим зарядки/разрядки составляет день/ночь, на более долгий период такие водяные баки не рассчитаны. Для увеличения прочностных характеристик и уменьшения тепловых потерь используется большое количество дорогого материала, что значительно повышает срок окупаемости. Предлагаемая установка представляет собой многослойную емкость, где каждый слой отвечает за свой температурный режим. Основным принципом теплоаккумулирования является способность запасания энергии рабочего тела при плавлении. Из-за иного подхода в сфере сохранения тепла установка не требует использования высокопрочных материалов и больших габаритов. Каждый модуль отвечает за свой температурный диапазон, для обеспечения более долгого хранения тепла. Тепловой аккумулятор снабжает теплом радиаторную батарею, к которой подключены температурные датчики и компьютер для записи данных и расчетов различных параметров В исследовании все внимание уделяется доступным солям, которые являются полезным ископаемым. Это дает возможность создать установку эффективней и дешевле популярных на сегодняшний день аналогов. Температуры плавления различных используемых ТАМ каскадируется в одном тепловом аккумуляторе в виде специально рассчитанных и сконструированных слоев от минимальной до максимальной рабочей температуры. Этот способ позволяет иметь более равномерную температуру на выходе из теплового аккумулятора и более высокую долю фазового превращения ТАМ, повысить процесс теплопередачи. Также при этом достигается почти постоянный тепловой поток и решается проблема неполного плавления ТАМ, которая является серьезным недостатком обычных тепловых аккумуляторов. При этом общее количество накопленной и выделенной теплоты, средняя мощность зарядки и средняя мощность разряда в каскадных системах аккумулирования тепла выше, чем в не каскадных системах более, чем на 30 %.