Estratificación de un tanque de almacenamiento térmico
En pocas palabras
EOLIOS Ingénierie ha diseñado un sistema de almacenamiento térmico por inercia para aprovechar el calor residual de las bombas de calor.
Estratificación de un tanque de almacenamiento térmico
Año
2021
Cliente
NC
Ubicación
Nantes
Tipología
Proceso industrial
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Descripción del proyecto
Combinación con una bomba de calor :
Como parte del diseño de un sistema de almacenamiento térmico inercial, los equipos de ingeniería de EOLIOS pudieron optimizar un tanque de almacenamiento de agua mediante simulación CFD caliente. El objetivo del estudio era investigar un ciclo completo de almacenamiento/recuperación del agua producida por un sistema de recuperación de energía de una enfriadora. A partir de las características técnicas de la fuente de producción de calor, se podrían establecer los tiempos de carga/vaciado en función de los diferentes volúmenes de almacenamiento intermedio.
¿Qué es la termoclina en un acumulador de agua caliente?
En termoclínea es a cuelloche de l‘een que ir a agujerove à a algunose profondaen y que a a température diféalquilare de l‘een in situs en dessus y en dessPuede visitar. Daños a bolaen d‘een chaude, el termoclínea ir a formularioe entre l‘een chaude en haut y más agua paraide en fondo. Él es una capa invisible que separa las dos capas de agua en función de su temperatura.
¿Por qué es importante en el diseño del almacenamiento térmico?
En termoclínea es importantee para el stockedad termics porque elel pormet de manodiezir el température de l‘een chaude más largotemps. El objetivo es un almacenamiento heterogéneo para optimizar el desfase. Si esta capa se altera, la estratificación térmica no es perfecta, lo que puede provocar pérdidas de calor y un consumo innecesario de energía. La optimización del acumulador térmico también permite que la bomba de calor funcione de forma más eficientey que producir más calor a menor coste.
¿Por qué integrar niveles de acumulación en un depósito de agua caliente?
En paliers límitehormiga el latónedad de l‘een stienen importarhormigas daños a bolaen de stockedad termics porque its empêchent el formación d‘a cuelloche chaude y paraide separare. Cela pormet d‘soyéliorer l‘efficacity de el pompe à chaleen en redeeshormiga el porsu de chaleen y en manodiezhormiga el température de l‘een à a niveen óptimo. Los cojinetes que limitan la mezcla del agua deben diseñarse en función de la velocidad de carga del depósito. Cuanto menor sea el tiempo entre ciclos, más pequeños deben ser los pasos para evitar la formación de capas de calor homogéneas. Los cojinetes también deben diseñarse en función del tipo de bomba de calor utilizada, ya que algunas bombas de calor pueden requerir cojinetes más grandes que otras.
¿Cómo pueden utilizarse los acumuladores térmicos para optimizar la eficiencia de una bomba de calor?
En dephasedad es a técnica que pormet de regular el flujo de calor entre el acumulador térmico y la fuente térmica. Candte méthoda consistire à consulteôler el duros y l‘intensity à elqueit l‘een chaude es bombas de bolaen para manodiezir el température à a niveen óptimo. Este procesous pormet de reducir el consumo de energía y maximizar el rendimiento de el pompe à chaleen.
En stockedad termics peut êsea utilesé para optimiser l‘efficacity d‘a pompe à chaleen en permythormiga à l‘een chaude de almacenar el calor durante más tiempo. Cela pormet à el pompe à chaleen de fencciónner más efficacement y de produire más de chaleen à moindre coût. En más, el stockedad termics peut reducir los picos de contrasommación d‘énergy, para permitir l‘utilesateur de benéficirst de alquitránsis más avantagey recuperar el calor residual.
Optimización del almacenamiento térmico mediante simulación CFD
A partir de estos elementos de dimensionamiento inicial, EOLIOS Ingénierie realizó simulaciones CFD transitorias del ciclo de carga y descarga del globo. Estos estudios a lo largo del tiempo han permitido conocer las temperaturas del agua extraída del acumulador para optimizar las bombas de calor aire/agua alimentadas por los acumuladores. Por último, el diseño del tanque se optimizó mediante el uso de bandejas para favorecer la estratificación térmica en el tanque, y mediante el diseño de un dispositivo de transferencia ideado por los equipos de EOLIOS. Este sistema, que favorece la estratificación, es objeto de una solicitud de patente por parte de los equipos de EOLIOS.
Diseño y dimensionamiento de sistema de almacenamiento basado en estratificación térmica
Vídeo resumen del estudio
En termoclínea es a cuelloche invisible daños a bolaen d‘een chaude que sépson el cuelloches d‘een ir alon elen température. Elel es importantee para el stockedad termics porque elel pormet de manodiezir el température de l‘een chaude más largotemps y de regúlcera el température para a contrasommación d‘énergie más eficientee. En stockedad termics peut également êsea utilesé para optimmiento de la eficiencia de una bomba de calor y para redeire el picos de contrasommación d‘énergie. En dephasedad es a técnica que pormet de regúlcera el flujos de chaleen entre el bolaen y el fuente termics. En la estratificación térmica debe ser perfecta afen d‘optimiser el haceement de el pompe à chaleen y de reducir la pérdida de calor.
A continuación se presenta un vídeo resumen de los estudios que condujeron al diseño y optimización de un sistema de almacenamiento basado en el calor residual.
