如何为您的TES坦克选择正确的漫射器

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热能储存(TES)用于提高直接能量系统的容量和较低的运营成本。该技术依赖于坦克中水的自然分层,从罐顶部取出温水,在那里它升起,冷却返回它落户的底部。

水通过漫射器进入罐,这减少了进入罐的流体的速度,并通过促进层流来鼓励分层。层流动发生在彼此相邻的片材或流体层中,而不会混合在罐的垂直壁中。层流与容器壁平行于容器,在这种情况下,热能储能箱,并且不含电流或漩涡类型。由于各种温度层之间的接触减小,高,窄罐可以减少层的热损失和混合。储水和入口水之间的更大的温度差异意味着更大的密度差异;这些差异自然可减少混合。当存在所有这些条件时,热环或过渡层,在更高的入口速度下显影;较高的纵横比和显着的温度和密度差异。

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与TES一起使用的漫射器类型

选择用于流入和油箱流出的漫射器可以有助于改善罐的分层并提高系统效率。需要构造这些装置以在整个存储期间以最高预期的流速开发和维持各个层。与冷冻水TES罐一起使用的扩散器包括径向扩散器和开槽扩散器。这些扩散器必须保持速度低足以浮力在惯性上占有平,在罐的顶部或底部产生电流,因此温水“浮动”在冷水之上。下面我们将讨论两种不同类型的热能存储扩散器的特性。

开槽管道扩散器和TES罐的径向扩散器

图1:TES罐的开槽管道扩散器和径向扩散器

径向扩散器

径向盘扩散器通用包括两个平行于彼此的圆形板,或平行于顶部或底部罐表面的单个盘。磁盘形成水进入或退出罐的路径。在罐的顶部,水的表面可以形成展开表面,而在罐底部,罐的地板可以在扩散器下方形成分散表面,其形成通道。径向扩散器的面积大约5倍的面积大于流动管道,允许水在流入罐中并将其重定向到更大部分的罐中的水中显着慢。结构和安装方面的径向磁盘扩散器相对简单,但非常有效。他们很高兴水锤子和汹涌澎湃,最适合坦克,在那里可能是一个问题。然而,这些扩散器可能难以安装并且可能是昂贵的;因此,必须确保这是您申请的正确漫射器。Araner将完成完整的系统和坦克学习,以确保您获得正确的解决方案。

开槽扩散器

当其名称暗示时,这种类型的漫射器由形成为在水箱中心水平安装的环形的开槽管组成。漫射器管中的槽面向罐的侧面,其中漫射器安装,顶部或底部。流动通过这些槽进入罐,在那里它沿着罐的垂直表面分散。开槽扩散器需要比径向扩散器更精确的设计,但通常会获得更好的性能结果。这些扩散器更容易受到水浪涌的冲击,并且比径向扩散器经历更高的压降。

测量分层热罐性能

通常用于量化分层热能储罐性能的几项措施包括:

  • 热效率:在完全放电循环期间递送的容量比率在罐的完全充电循环期间吸收。热效率是通常由希腊η表示的无量纲数。
  • 优点(FOM):在集成容量方面描述,这是在这种情况下在充电或放电周期或半周期内输送或存储的能量净量。
    • 循环
    • 半周期
  • 损失容量(C丢失的:对混合,出口限制或否则丢失的容量,因为它在生产温度下不可用。可以在循环或半周期期间测量此数量。

我们看到这些措施的改进随着漫射器的安装。Diffusers selected and sized appropriately for the tank, project, purpose, and other factors affecting performance are likely to provide the most considerable improvement in these and other quantifying factors used to gauge tank performance.通过提供增强罐中的自然分层并提高整体效率,通过提供速度和定向流程,可以提高这些度量甚至更高。

结论

径向和开槽管道扩散器各自具有自己的优点和考虑因素。专业人士阿兰纳在各种应用中使用不同TES扩散器的经验。让我们对您的系统或项目,新或现有的研究进行研究,并告诉您扩散器可以提高热能储罐中的热分层和效率。