Stratificazione di un serbatoio di accumulo termico
In poche parole
EOLIOS Ingénierie ha progettato un sistema di accumulo termico che utilizza l’inerzia per sfruttare il calore residuo delle pompe di calore.
Stratificazione di un serbatoio di accumulo termico
Anno
2021
Cliente
NC
Posizione
Nantes
Tipologia
Processo industriale
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Descrizione del progetto
Combinazione con una pompa di calore :
Nell’ambito della progettazione di un sistema di accumulo ad inerzia termica, i team di EOLIOS ingénierie hanno potuto ottimizzare un serbatoio di accumulo di acqua calda utilizzando la simulazione CFD. L’obiettivo dello studio era inizialmente quello di studiare un ciclo completo per lo stoccaggio dell’acqua prodotta da un sistema di recupero energetico da un refrigeratore. Dalle caratteristiche tecniche della fonte di produzione del calore si potrebbero stabilire i tempi di carico/scarico in funzione del diverso volume del puffer immagazzinato.
Che cos'è il termoclino in un serbatoio di acqua calda?
La Termoclinea è a colloche da l‘ea che vai a bucovena à a alcunie profondaur e che a a tempioératura difféaffittoe da l‘ea luogos a dSaggionoi e a dSaggioo. Danni a pallasu d‘ea chaude, il Termoclinea vai a moduloe entre l‘ea chaude a haut e acqua di più froide a fondo. Lui è uno strato invisibile che separa i due strati d’acqua a seconda della loro temperatura.
Perché è importante nella progettazione dell'accumulo termico?
La Termoclinea è importantee per il stocketà Termique perché elil perincontrato da manodieciir il tempioératura da l‘ea chaude di più lungotemps. L’obiettivo è una memorizzazione eterogenea per ottimizzare lo spostamento di fase. Se questo strato è disturbato, la stratificazione termica non è perfetta, il che può portare a perdite di calore e a un inutile consumo di energia. L’ottimizzazione dell’accumulo termico permette inoltre alla pompa di calore di funzionare in modo più efficientee di produrre più calore a costi inferiori.
Perché integrare i livelli di accumulo in un serbatoio dell'acqua calda?
Il paliers limiteformica il ottoneetà da l‘ea shanno Importazioneformiche danni a pallasu da stocketà Termique perché its empêchen.t. il formazione d‘a colloche chaude e froide separatoe. Cela perincontrato d‘sonoéliorer l‘efficaceacity da il pompe à chaleur a redaèformica il peril tuo da chaleur e a manodieciformica il tempioératura da l‘ea à a nivea ottimale. I cuscinetti che limitano la miscelazione dell’acqua devono essere progettati in base alla velocità di carico della vasca. Quanto più breve è l’intervallo tra i cicli, tanto più piccoli devono essere i passaggi per evitare la formazione di strati termici omogenei. I cuscinetti devono essere progettati anche in base al tipo di pompa di calore utilizzata, poiché alcune pompe di calore possono richiedere cuscinetti più grandi di altre.
Come si possono utilizzare gli accumuli termici per ottimizzare l'efficienza di una pompa di calore?
Le dephasetà è a tecnica che perincontrato da regolare il flusso di calore entre l’accumulatore termico e la sorgente termica. Cette méthode consistentee à controlloôler il duros e l‘intensity à ilcheesso l‘ea chaude è pompas da pallasu per manodieciir il tempioératura à a nivea ottimale. Questo processonoi perincontrato da ridurre il consumo di energia e per massimizzare le prestazioni da il pompe à chaleur.
Le stocketà Termique peut être utilèé per ottimiser l‘efficaceacity d‘a pompe à chaleur a Permetformica à l‘ea chaude da conservare il calore più a lungo. Cela perincontrato à il pompe à chaleur da fsuczionener di più efficaceacement e da prodottiire di più da chaleur à moindre coût. Da di più, il stocketà Termique peut ridurre i picchi da controommation d‘énergy, per abilitare l‘utilèmangiatore da bitéficprimo da catrameses di più avantagee il recupero del calore residuo.
Ottimizzazione dell'accumulo termico mediante simulazione CFD
Sulla base di questi fattori di dimensionamento iniziale, EOLIOS Ingénierie ha effettuato simulazioni CFD transitorie del ciclo di carico e scarico del serbatoio di accumulo. Questi studi temporali hanno permesso di determinare le temperature dell’acqua estratta dal serbatoio in modo da ottimizzare le pompe di calore aria/acqua alimentate dai serbatoi. Infine, il design del serbatoio è stato ottimizzato con l’uso di vassoi per promuovere la stratificazione termica nel serbatoio, seguito dalla progettazione di un dispositivo di trasferimento ideato dai team di EOLIOS. Questo sistema di stratificazione è stato brevettato dai team di EOLIOS.
Progettazione e dimensionamento di sistemi di accumulo basati sulla stratificazione termica
Video riassuntivo dello studio
La Termoclinea è a colloche invisibile danni a pallasu d‘ea chaude che sépsono il collomasticatori d‘ea vai alon ilur tempioératura. Elil è importantee per il stocketà Termique perché elil perincontrato da manodieciir il tempioératura da l‘ea chaude di più lungotemps e da reguler il tempioératura per a controommation d‘énergie di più efficientee. Le stocketà Termique peut égalemento être utilèé per ottiml’efficienza di una pompa di calore e per redaire il picchi da controommation d‘énergie. Le dephasetà è a tecnica che perincontrato da reguler il flussi da chaleur entre il pallasu e il fonte Termique. La la stratificazione termica deve essere perfetta afin d‘ottimiser il faemento da il pompe à chaleur e da ridurre la perdita di calore.
Di seguito un video riassuntivo degli studi che hanno portato alla progettazione e all’ottimizzazione di un sistema di accumulo basato sul calore residuo.
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