Abstract:
بحران استفاده از سوخت های فسیلی و تولید آلاینده های زیست محیطی، نیاز انسان امروزی به استفاده از انرژی های پاک و تجدید پذیر، نظیر انرژی های آب ، باد ، خورشید ، زمین گرمایی ، بیوگاز و سایر انرژی های نوین را مهم ساخته است. از اینرو مطالعه بر روی روشهایی که امکان بهره برداری از انرژی های تجدید پذیر را فراهم نماید، بسیار حایز اهمیت خواهد بود. می توان از انرژی خورشیدی به عنوان یکی از انرژی های پاک اشاره داشت، برج های خورشیدی یا صفحات خورشیدی تکنولوژی پیشرفته ای هستن که با گیرنده مرکزی شروع به جذب انرژی و همچنین ذخیره آن میکنند، الکتریسیته ذخیره شده بر اساس تقاضا به صورت مستقیم در انرژی های حرارتی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. کاربرد این انرژی پاک و پایان ناپذیر را می توان در صنعت به عنوان مکانیزم جایگزین سوخت های فسیلی اشاره داشت. از جمله این مکانیزم ها میتوان به مبدل های حرارتی بستر روان با استفاده از انرژی خورشیدی نام برد، بستر روان یک لایه از ماده جامد نرم شده است. ذره های ماده جامد آزادند و تا درجه ی مشخصی حرکت می کنند. به این پدیده مایع شده (fluidized ) می گویند. به این دلیل که ماده جامد حالاتی شبیه به یک سیال را به خود می گیرد. در این مقاله سعی شده مدل سازی، شبیه سازی، ذخیره انرژی، ارزیابی و توسعه عملکرد این مکانیزم مورد کندوکاو قرار گیرد. مباحث موجود برحسب مطالعه و تحقیق انواع مقاله های داخلی و خارجی و همچنین کتاب های مرجع صورت پذیرفته تا اطلاعات کافی برای محققین را گرد آوری شده و در معرض دید قرار دهد.
Machine summary:
از جمله این مکانیزم ها میتوان به مبدل های حرارتی بستر روان با استفاده از انرژی خورشیدی نام برد، بستر روان یک لایه از ماده جامد نرم شده است.
در این مقاله دو مبدل حرارتی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است (شکل 2) یک مبدل صفحه ای و مبدل های حرارتی کویل هیدرولیک که در بستر کلرید منیزیم تعبیه شده است، با استفاده از نرم افزار Comsol 4.
به تصویر صفحه مراجعهشود شکل 2- توزیع دما بر روی بستر مواد و افت فشار با مبدل حرارتی کویل دار مارپیچی (سمت چپ) و مبدلهای حرارتی صفحه ای در (سمت راست) تی با من و همکاران [11] به مفهوم مبدل حرارتی متحرک 1 2 (MBHX) برای نیروگاه های گیرنده مرکزی خورشیدی با ذخیره سازی مبتنی بر ذرات ارائه شده و با نتایج تجربی اثبات شده پرداخته اند .
به تصویر صفحه مراجعه شودشکل 4- ضریب انتقال حرارت در سطح لوله با مقایسه نتایج شبیه سازی در مقایسه با مقادیر تجربی و آزمایشگاهی فیلیپ بارتچ و همکاران [13] در ادامه کار های تحقیقاتی خود، مبدل حرارتی متحرک (MBHX) یک گزینه امیدوار کننده برای تخلیه انرژی حرارتی از مواد فله داغ استفاده می کنند که می تواند در نیروگاه های حرارتی خورشیدی به عنوان انتقال و ذخیره سازی انرژی حرارتی مورد استفاده قرار بگیرد.
مطالعه درباره مبدل های حرارتی متحرک ( بستر روان) نشان می دهد که این سیستم نامزد قابل قبولی برای حفظ و ذخیره انرژی و انتقال حرارت عالی می باشد.
Heat Transfer in Moving Bed Heat Exchangers for High Temperature Thermal Energy Storage.