Poprawa efektywności energetycznej systemu ciepłowniczego poprzez zastosowanie akumulatora PCM
Improving energy efficiency of district heating system by using PCM heat accumulator
Michał Turski, Robert Sekret, Łukasz Trzciński
Streszczenie
Jednym ze skutecznych sposobów ograniczenia zanieczyszczenia powietrza spowodowanego tzw. niską emisją
jest szerokie wykorzystanie systemów ciepłowniczych. Ich efektywność może być jednak ograniczana przez występujące
różnice pomiędzy zapotrzebowaniem na ciepło a jego zużyciem przez odbiorców końcowych, co prowadzi do podwyższonej
temperatury wody powracającej do źródła. Jednym z rozwiązań tego problemu jest zastosowanie nowoczesnych technologii
magazynowania ciepła. Celem przeprowadzonego badania było określenie wpływu zastosowania nowego elementu
w systemie ciepłowniczym — akumulatora ciepła z materiałem zmiennofazowym (PCM) — na rozkład temperatury wody
powrotnej w węźle cieplnym oraz na poprawę jego wydajności. W ramach analizy dokonano oceny efektywności takiego
akumulatora oraz zaproponowano metodę obliczania ilości ciepła przeznaczonego do akumulacji. Za pomocą programu
TRNSYS porównano dwa warianty działania węzła cieplnego o mocy 150 kW: bez akumulatora i z jego zastosowaniem.
W wyniku użycia akumulatora PCM, różnica średnich temperatur wody powrotnej zmniejszyła się z 7,15 K do 2,29 K.
Umożliwiło to magazynowanie 69,5% nadmiarowego ciepła oraz zwiększenie efektywności całego systemu grzewczego
o 22%.
jest szerokie wykorzystanie systemów ciepłowniczych. Ich efektywność może być jednak ograniczana przez występujące
różnice pomiędzy zapotrzebowaniem na ciepło a jego zużyciem przez odbiorców końcowych, co prowadzi do podwyższonej
temperatury wody powracającej do źródła. Jednym z rozwiązań tego problemu jest zastosowanie nowoczesnych technologii
magazynowania ciepła. Celem przeprowadzonego badania było określenie wpływu zastosowania nowego elementu
w systemie ciepłowniczym — akumulatora ciepła z materiałem zmiennofazowym (PCM) — na rozkład temperatury wody
powrotnej w węźle cieplnym oraz na poprawę jego wydajności. W ramach analizy dokonano oceny efektywności takiego
akumulatora oraz zaproponowano metodę obliczania ilości ciepła przeznaczonego do akumulacji. Za pomocą programu
TRNSYS porównano dwa warianty działania węzła cieplnego o mocy 150 kW: bez akumulatora i z jego zastosowaniem.
W wyniku użycia akumulatora PCM, różnica średnich temperatur wody powrotnej zmniejszyła się z 7,15 K do 2,29 K.
Umożliwiło to magazynowanie 69,5% nadmiarowego ciepła oraz zwiększenie efektywności całego systemu grzewczego
o 22%.