9523

مدلسازي سيستم ذخيره انرژي سرمايش

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1403

دكتر سپهر صنايع

1403/09/28

مهندسي مكانيك

Cold Thermal Energy Storage

توسعه مدل‌هاي ديناميكي دقيق براي واحدهاي ذخيره‌سازي انرژي حرارتي (TES) براي عملكرد مؤثر آن‌ها در سيستم‌هاي خنك‌كننده اهميت بالايي دارد. اين رساله يك مدل ديناميكي يك‌بعدي گسسته از يك مخزن TES مبتني بر يخ را ارائه مي‌دهد و در انتها با توجه به داده هاي موجود از دو كشور (يكي پيشرفته و ديگري در حال پيشرفت) بررسي ميكند كه اين سيستم براي رفع مشكل كمبود برق ميتواند مساعد باشد يا خير. سادگي و قابليت حمل از ويژگي‌هاي كليدي مدل ارائه‌شده است، زيرا اين ويژگي‌ها امكان پياده‌سازي آن را در هر زبان برنامه‌نويسي فراهم مي‌آورد و به نوبه خود شبيه‌سازي و تحليل سيستم‌هاي خنك‌كننده پيچيده را تسهيل مي‌كند. مدل سه مؤلفه اصلي را در نظر مي‌گيرد: توازن انرژي، تعريف منحني ظرفيت حرارتي ويژه، و محاسبه ضريب انتقال حرارت كل. يكي از مزاياي اين مدل اين است كه مي‌توان آن را به انواع ديگر واحدهاي TES كه از مواد تغيير فاز استفاده مي‌كنند، تطبيق داد. رويكرد مدل‌سازي فرض مي‌كند كه توزيع دما و جريان در مخزن برابر است و تنها دو لوله داخلي براي نمايش كل مخزن در نظر گرفته شده است كه به‌طور قابل توجهي تعداد معادلات مورد نياز و در نتيجه زمان محاسبات را كاهش مي‌دهد. خواص ترموفيزيكي آب در حين تغيير فاز و مايع انتقال حرارت ثبت شده است. مدل مخزن TES مبتني بر يخ در MATLAB/Simulink پياده‌سازي شده است. تطابق خوبي بين نتايج شبيه‌سازي و داده‌هاي تجربي موجود در مقالات علمي به‌دست آمده است كه اعتماد به اعتبار مدل رياضي را افزايش مي‌دهد.