Изготовлен шаг к улучшенным устройствам скопления энергии — Naked Science — wamba-mamba.ru

4.1

Ученые Дальневосточного федерального института (ДВФУ) и Института автоматики и действий управления ДВО РАН (Российская академия наук — государственная академия наук, высшая научная организация Российской Федерации, ведущий центр фундаментальных исследований в области естественных и общественных наук) (ИАПУ ДВО РАН (Российская академия наук — государственная академия наук, высшая научная организация Российской Федерации, ведущий центр фундаментальных исследований в области естественных и общественных наук)) исследовали, как форма термических аккумов, которые употребляют в классической и возобновляемой энергетике, влияет на их эффективность. Делая упор на приобретенные данные, инженеры-конструкторы сумеют создавать улучшенные устройства скопления энергии под особые задачки.

ДВФУ # батареи # скопление энергии # сжатый газ # термо батареи # электронный ток Изготовлен шаг к улучшенным устройствам скопления энергии / ©unsplash.com

Статья размещена в журнальчике Renewable Energy. Закономерности воздействия формы термических аккумов на их эффективность ученые ДВФУ и ДВО РАН (Российская академия наук — государственная академия наук, высшая научная организация Российской Федерации, ведущий центр фундаментальных исследований в области естественных и общественных наук) исследовали для накопителей, механизм работы которых основан на использовании гранулированных материалах с фазовыми переходами. Нагреваясь, такие материалы перебегают из твердого состояния в жидкое, за счет что удается сохранить полученную термическую энергию, чтоб дать ее при затвердевании. Подобные устройства употребляют в многообещающих энергетических системах.

Используя разработанную ими ранее численную модель, ученые высчитали, как сужения и расширения цилиндрических термических аккумов влияют на процессы скопления (зарядки), хранения и отдачи энергии (разрядки) таковыми аккумами с учетом разных критериев предпочтительности.

«Исследуя процессы зарядки и разрядки термических аккумов различных форм, мы применили 6 разных критериев эффективности, — сказал Николай Луценко, один из создателей исследования, доктор Инженерного департамента Политехнического института (Школы) ДВФУ, заведующий лабораторией ИАПУ ДВО РАН (Российская академия наук — государственная академия наук, высшая научная организация Российской Федерации, ведущий центр фундаментальных исследований в области естественных и общественных наук). — Время от времени более желаемым быть может таковой аккумулятор, в каком сохранится как можно больше проходящей через него энергии.

В другом случае может пригодиться аккумулятор с минимальным временем зарядки. Также в случае разрядки кому-то требуется аккумулятор, который дает больший процент запасенной энергии, а для остальных может оказаться наиболее полезным аккумулятор, поддерживающий очень длительно температуру газа на выходе не ниже требуемой».

Ученый сказал, что, почаще всего, предпочтительны термо батареи с прямыми стенами. В то же время форма накопителя термический энергии как при зарядке, так и при разрядке зависит от выбора критериев эффективности и определенных критерий процесса, таковых как граничные условия, температура фазового перехода гранулированного материала и так дальше. Сужение либо расширение накопителей термический энергии дает достоинства в неких вариантах.

Накопители термический энергии употребляют также в составе аккумов остальных типов, к примеру, в адиабатических накопителях энергии сжатого воздуха, которые используют, чтоб припасать дешевенькую энергию, произведенную классическими электростанциями ночкой либо же солнечными батареями и ветрогенераторами в подходящую погоду, чтоб отдавать ее при пиковом энергопотреблении в утренние и вечерние часы.

«В этих накопителях припасают энергию сжатого газа: компрессоры закачивают газ в большие емкости, где он может длительно храниться, а при недочете энергии сжатый газ из этих емкостей подается на турбины, которые раскручивают генераторы, вырабатывающие электронный ток. Обычным накопителям энергии сжатого воздуха присущ недочет — пропадает тепло, выделяемое при закачке газа, который, как понятно, греется при сжатии.

Когда же газ выходит из емкостей, он очень охлаждается, а означает, перед подачей в турбину его необходимо подогревать, для что употребляется горючее. Сейчас разрабатываются инноваторские адиабатические накопители энергии сжатого воздуха, в каких при режиме зарядки газ опосля компрессора поначалу проходит через термический аккумулятор и дает ему свое тепло, и лишь опосля этого поступает в хранилище.

В режиме разрядки такового накопителя газ из хранилища, расширяясь и охлаждаясь, поступает поначалу в тот же термический аккумулятор, где конфискует энергию и греется, а лишь позже подается на турбины, раскручивающие генераторы. КПД таковых установок существенно увеличивается, и, не считая этого, улучшается их экологичность, потому что отсутствует горение и сопутствующие ему выбросы в окружающую среду», — растолковал Николай Луценко.

Соавтором исследования выступил аспирант Николая Луценко, Сергей Фецов, который по итогам конкурса для студентов высших учебных заведений 2019 года был награжден медалью Русской академии за работу «Численное моделирование течений газа через слой гранулированного материала с фазовым переходом».

На базе ДВФУ и ДВО РАН (Российская академия наук — государственная академия наук, высшая научная организация Российской Федерации, ведущий центр фундаментальных исследований в области естественных и общественных наук) под управлением Николая Луценко ученые, аспиранты и студенты проводят исследования в разных областях механики сплошных многокомпонентых сред. Не считая модерирования инноваторских систем энергетики на базе композитных материалов с фазовыми переходами, изучат фильтрационное горение пористых природных и техногенных систем, разрабатывают модели низкотемпературных газогенераторов многообещающих гиперзвуковых летательных аппаратов. 

Источник: naked-science.ru

Ещё новости

Leave a Comment