Тепловые аккумуляторы фазового перехода на основе парафина

Цель исследования. В связи с растущим спросом на энергосберегающие технологии во всем мире и в Российской Федерации интересными для исследования являются накопители тепловой энергии. Известны различные способы аккумулировать тепловую энергию, один из них при помощи тепловых аккумуляторов на фазовом переходе. Данные устройства будут являться целью исследования для дальнейшего развития.

Методы. Одним из наиболее эффективных теплоаккумулирующихм веществ фазового перехода является парафин.В процессе обзора научной литературы были определены три основные направления для применения тепловых аккумуляторов фазового перехода: системы отопления и горячего водоснабжения от традиционных источников энергии, системы отопления и горячего водоснабжения от возобновляемых источников энергии, предпусковая подготовка двигателей внутреннего сгорания. Бескорпусный аккумулятор теплоты с фазовым переходом можно применять для аккумулирования низкопотенциального тепла в обратном трубопроводе системы отопления, другой тип аккумулятора будет эффективен при зарядке от солнечного источника энергии. Для предварительного подогрева двигателя внутреннего сгорания в авто-мобиле, перед его пуском, так же можно применять тепловой аккумулятор.  

Результаты. Проведенный обзор и аналитическое исследование имеющихся тепловых аккумуляторов фазового перехода показали, что имеющиеся тепловые аккумуляторы фазового перехода на основе парафина можно усовершенствовать, пробуя различные конфигурации расположения, способы уменьшения объема и массы их конструкции, применяя полимерные материалы для подачи теплоносителя. 

Заключение. Дальнейшее всестороннее изучение аккумуляторов тепла фазового перехода позволит находить эффективные способы его применения в системах индивидуального отопления и горячего водоснабжения, а также в двигателях внутреннего сгорания, искать новые направления их применения, что и будет целью дальнейших исследований.

1. Проектирование льдоаккумулятора и внедрение технологии в систему теплоснабжения здания / Б.А. Христенко, Д.А. Кругликов, В.Ю. Чайкин, В.А. Петров, И.А. Султангузин // Энергосбережение – теория и практика: труды X Межд. школысеминара молодых учёных и специалистов. Москва, 19–23.10.2020. Курск, 2020.

2. Квитко А. В., Сидоренко А. Д. Особенности и способы аккумулирования энергии, получаемой от возобновляемых источников энергии // Сборник статей по материалам национальной конференции, посвященной 100-летию Кубанского ГАУ. Краснодар: КубГАУ, 2021. С. 365-397.

3. Babaev B.D. Principles of Heat accumulation and Heataccumulating materials in Use // High Temperature. 2014. Vol. 52 (5). P.736–751. https://doi.org/10.1134/S0018151X14050010/

4. Sari A. Thermal Energy Storage Properties and Laboratory-Scale Thermoregulation Performance of bentonite/Paraffin Composite Phase Change material for Energy-Efficient buildings // Journal of materials in Civil Engineering. 2017. Vol. 29 (6). https://doi.org/10.1061/(aSCE)mT.1943-5533.0001775.

5. Торопов А.Л. Комбинированные тепловые гелиосистемы. Часть 2. Тепловые аккумуляторы, бойлеры косвенного нагрева индивидуальных и децентрализованных систем отопления и горячего водоснабжения. М., 2019. С.16-18.

6. Назначение и классификация тепловых аккумуляторов // Научная электронная библиотека. URL: https://monographies.ru/ru/book/section?id=16892.

7. К вопросу выбора теплоаккумулирующего материала для тепла гелиосистемы горячего водоснабжения / Э.В. Умеренкова, Е.В. Умеренков, М.С. Буровникова, Е.В. Припачкина. Курск, 2020. C. 359-362.

8. Торопов А.Л. Автономные системы теплоснабжения малой мощности. Настенные газовые котлы и тепловые аккумуляторы. М.: изд-во МИСИ-МГСУ, 2022. 134 с.

9. Умеренкова Э.В., Умеренков Е.В., Котенко В.И. Конструкция бескорпусного аккумулятора теплоты // Известия Юго-Западного государственного университета. 2015. № 4 (61). С.41-45.

10. Бутузов А.В., Бутузов В.В. Использование солнечной энергии для производства тепловой энергии. М.: Интехэнерго-Издат; Теплоэнергетик, 2015.

11. Строительный портал. URL: http://www.altaystroy.ru/articles/169108kak_sberech_teplo_i_dengi_v_chastnom_dome.html

12. Терзи Д.В., Алтухов Я.В., Матери И.В. Тепловой аккумулятор фазового перехода как средство улучшения пусковых характеристик двигателей в условиях отрицательных температур // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2020. № 5-6.

13. Оптимизация методов и параметров предпусковой тепловой подготовки двигателя для запуска в зависимости от температуры окружающей среды / Е.А. Потапов, Д.А. Вахрамеев, С.А. Синицкий, В.М. Медведев, А.Г. Терентьев // Вестник Казанского ГАУ. 2021. № 4(64).

14. Korobitsyn M.A. Analysis of Cogeneration, Combined and Integrated Cycles. Enschede: Febodruk BV, 2008. P. 30.

15. Перспективы развития инженерной системы энергоэффективного дома / В.А. Петров, В.Ю. Чайкин, Б.А. Христенко, И.Д. Савицкий, И.А. Султангузин, Е.А. Демидов, А.Н. Нечаев, А.В. Скоробатюк // Энергосбережение – теория и практика: труды X Межд. школы-семинара молодых учёных и специалистов. Москва, НИУ «МЭИ», 19–23.10.2020. Курск, 2020. С. 66–72.