Schichtung eines Wärmespeichers
In wenigen Worten
EOLIOS Ingénierie hat konzipiert ein System zur thermischen Speicherung durch Trägheit, mit dem die Abwärme von Wärmepumpen genutzt werden kann.
Schichtung eines Wärmespeichers
Jahr
2021
Kunde
NC
Lokalisierung
Nantes
Typologie
Industrieller Prozess
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Beschreibung des Projekts
Kombination mit einer Wärmepumpe :
Als Teil des Entwurfs eines thermischen Trägheitsspeichersystems konnten die Ingenieurteams von EOLIOS dies tun durch CFD-Simulation einen Wasserspeicher optimieren heiß. Ziel der Studie war es zunächst, einen vollständigen Zyklus der Speicherung/Auslagerung von Wasser zu untersuchen, das von einem System zur Rückgewinnung von Energie aus einem Kühlaggregat erzeugt wird. Aus den technischen Eigenschaften der Wärmeerzeugungsquelle konnten die Lade-/Entleerungszeiten entsprechend dem unterschiedlichen gespeicherten Puffervolumen ermittelt werden.
Was ist die Thermokline in Warmwasserspeichern?
Die thermocline ist eine Halsche von l‚eunter die sich Lochve à eine bestimmtee profWelleur und die a eine température différente von l‚eunter situße in dessus und in dessie. DJahre eine Ballon d‚eunter chaude, die thermocline sich forme entre l‚eunter chaude in haut und Wasser mehr froide in niedrig. Er handelt es sich um eine unsichtbare Schicht, die die beiden Wasserschichten je nach Temperatur voneinander trennt.
Warum ist das bei der Dimensionierung von Wärmespeichern wichtig?
Die thermocline ist wichtige für die LagerAlter thermique denn eldie permet von Handtenir die température von l‚eunter chaude mehr langtemps. Ziel ist eine heterogene Speicherung zur Optimierung der Phasenverschiebung. Wenn diese Schicht gestört ist, dann ist die Wärmeschichtung nicht perfekt, es kann zu Wärmeverlusten und unnötigem Energieverbrauch kommen. Durch die Optimierung des Wärmespeichers kann die Wärmepumpe außerdem effizienter arbeitenund mehr Wärme zu geringeren Kosten erzeugen.
Warum sollte man Speicherlager in einen Warmwasserspeicher einbauen?
Die paliers limitant die brassAlter von l‚eunter shaben importants dJahre eine Ballon von LagerAlter thermique denn ers empêchent die Ausbildung d‚eine Halsche chaude und froide distincte. Cela permet d‚améliorer l‚efficacité von die pompe à chaleur in révonistant die perdeine von chaleur und in Handtenant die température von l‚eunter à eine niveunter optimal. Die Stufen, die das Umwälzen des Wassers begrenzen, müssen entsprechend der Geschwindigkeit, mit der der Ballon beladen wird, ausgelegt sein. Je kürzer die Zeit zwischen den Zyklen ist, desto kleiner müssen die Stufen sein, um die Bildung von homogenen Wärmeschichten zu verhindern. Die Lager sollten auch entsprechend der Art der verwendeten Wärmepumpe gestaltet werden, da einige Wärmepumpen möglicherweise breitere Lager benötigen als andere.
Wie können Wärmespeicher zur Optimierung des Wirkungsgrads einer Wärmepumpe eingesetzt werden?
Die déphasAlter ist eine Technik die permet von den Wärmefluss regulieren entre der Wärmespeicher und die Wärmequelle. Cette méthode consiste à contrôler die hartße und l‚intensité à diedasssie l‚eunter chaude ist pompße von Ballon für Handtenir die température à eine niveunter optimal. Diese Prozessus permet von den Energieverbrauch senken und den Ertrag zu maximieren von die pompe à chaleur.
Die LagerAlter thermique peut être utilisté für optimiser l‚efficacité d‚eine pompe à chaleur in permundtant à l‚eunter chaude von Wärme länger speichern. Cela permet à die pompe à chaleur von fonctionner mehr efficacement und von produire mehr von chaleur à moindre coût. Von mehr, die LagerAlter thermique peut Spitzen reduzieren von consommation d‚énergie, zu ermöglichen l‚utilistateur von benéficier von tarifs mehr avantageux und die Nutzung von Abwärme.
Optimierung der Wärmespeicherung durch CFD-Simulation
Ausgehend von diesen ersten Dimensionselementen führte EOLIOS Ingénierie transiente CFD-Simulationen des Lade- und Entladezyklus des Ballons durch. Diese Studien im Laufe der Zeit ermöglichten es, die Temperaturen des aus dem Speicher entnommenen Wassers zu kennen, sodass die Luft/Wasser-Wärmepumpen, die von den Speichertanks gespeist werden, optimiert werden können. Schließlich wurde das Design des Behälters durch die Implementierung von Platten optimiert, die die thermische Schichtung im Tank begünstigen, und dann durch das Design einer von den EOLIOS-Teams erdachten Transfervorrichtung. Dieses System, das die Schichtung fördert, ist Gegenstand einer Patentanmeldung durch die EOLIOS-Teams.
Auslegung und Dimensionierung des Speichersystems auf Basis der thermischen Schichtung
Videozusammenfassung der Studie
Die thermocline ist eine Halsche unsichtbar dJahre eine Ballon d‚eunter chaude die sépsind die Halsches d‚eunter sichlon dieur température. Eldie ist wichtige für die LagerAlter thermique denn eldie permet von Handtenir die température von l‚eunter chaude mehr langtemps und von réguler die température für eine consommation d‚énergie mehr efficiente. Die LagerAlter thermique peut également être utilisté für optimden Wirkungsgrad einer Wärmepumpe bestimmen und für révonire die Spechte von consommation d‚énergie. Die déphasAlter ist eine Technik die permet von réguler die Stream von chaleur entre die Ballon und die Quelle thermique. Die thermische Schichtung muss perfekt sein afin d‚optimiser die machtement von die pompe à chaleur und von den Wärmeverlust verringern.
Im Folgenden finden Sie eine Video-Zusammenfassung der Studien, die zur Konzeption und Optimierung eines auf Abwärme basierenden Speichersystems geführt haben.
