Отправить эту статью по почте 
Открытый доступ
Доступ для подписчиков
Определение рациональных параметров аккумулятора фазового перехода для системы теплового аккумулирования на АЭС
Аннотация
Одно из перспективных направлений повышения эффективности АЭС — использование систем теплового аккумулирования на основе аккумуляторов фазового перехода (АФП). АФП позволяют аккумулировать избыточное тепло, вырабатываемое АЭС в ночные часы, и использовать его для выработки электроэнергии в пиковые часы электрических нагрузок, что повышает общую эффективность станции. Предложена схема комбинирования энергоблока АЭС с ВВЭР и системы теплового аккумулирования с подогревом воды в АФП, а также конструкция аккумулятора теплоты фазового перехода. Проведено математическое моделирование процессов разрядки АФП с использованием метода конечных объёмов в программном комплексе Ansys Fluent. Предложены способы решения проблемы низкой теплопроводности теплоаккумулирующих материалов с фазовым переходом за счёт теплообменников с оребрением труб и определены рациональные параметры трубной системы.
DOI: 10.71527/EP.EN.2025.03.002
EDN: FPZHBO
Ключевые слова
Литература
Faizan M. Thermal energy storage integration with nuclear power: A critical review / M. Faizan, A. K. Alkaabi, B. Nie, I. Afgan // Journal of Energy Storage. 2024. Vol. 96. P. 112577.
Аминов Р. З., Гариевский М. В. Оценка эффективности АЭС при использовании аккумуляторов фазового перехода // Теплоэнергетика. 2023. № 2. С. 78 – 89.
Аминов Р. З., Гариевский М. В., Аношин Д. М. Разработка конструктивных решений аккумулятора фазового перехода в условиях его функционирования в едином энергокомплексе с АЭС // Теплоэнергетика. 2024. № 3. С. 18 – 31.
Yurin V. E., Garievsky M. V., Anoshin D. M. Conditions for economic efficiency of latent heat thermal energy storage systems at nuclear power plants // Nuclear Engineering and Design. 2024. Vol. 429. P. 113581.
Чаховский В. М. Аккумуляторы тепла на АЭС // Атомная энергия. 1984. Т. 56. Вып. 6. С. 389 – 395.
Власов А. Е. Проект первой манёвренной АЭС с аккумуляторами тепла / А. Е. Власов, М. Е. Воронков, М. З. Кривошей и др. // Атомная энергия. 1987. Т. 62. Вып. 5. С. 302 – 307.
Боровков В. М., Кушаков А. В. Повышение манёвренности АЭС с помощью аккумуляторов энергии // Изв. вузов. Сер. «Проблемы энергетики». 2010. № 5 – 6. С. 135 – 139.
Абросимова Н. И., Каверзнев М. М. К вопросу о конкурентоспособности системы аккумулирования тепловой энергии как способа организации манёвренного режима АЭС // Вестник МЭИ. 2016. № 5. С. 57 – 62.
Аношин Д. М., Гариевский М. В. Оценка влияния форм оребрения трубок на эффективность теплообмена в аккумуляторе фазового перехода в составе АЭС // Сб. трудов IX Междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы и пути развития энергетики, техники и технологий» (26 апреля 2023 года). Балаково: БИТИ НИЯУ МИФИ. 2023. Т. I. С. 19 – 25.
Альнассар А., Макеев А. Н. Исследование влияния оребрённой тепловой трубки на систему скрытой тепловой энергии // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2024. Т. 25. № 1. С. 67 – 81.
Chedid T. Numerical Study of the Influence of Fins’ Geometry on the Thermal Performances of a Vertical Shell and Tube Latent Heat Thermal Energy Storage / T. Chedid, E. Franquet, J. Pouvreau, et al. // Proceedings of the International Renewable Energy Storage Conference (IRES 2022) / ed. P. Schossig, et al. Dordrecht: Atlantis Press International BV. 2023. Vol. 16. P. 93 – 110.
Yang X. Thermal performance of a shell-and-tube latent heat thermal energy storage unit: Role of annular fins / X. Yang, Z. Lu, Q. Bai, et al. // Applied Energy. 2017. Vol. 202. P. 558 – 570.
Rozenfeld A. Experimental demonstration, modeling and analysis of a novel latent-heat thermal energy storage unit with a helical fin / A. Rozenfeld, Y. Kozak, T. Rozenfeld, G. Ziskind // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. Vol. 110. P. 692 – 709.
Yang X. Effect of fin number on the melting phase change in a horizontal finned shell-and-tube thermal energy storage unit / X. Wang, Z. Liu, X. Luo, J. Yan // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2022. Vol. 236. P. 111527.
Zhang S. Study on dominant heat transfer mechanism in vertical smooth / finned-tube thermal energy storage during charging process / S. Zhang, L. Pu, L. Xu, M. Dai // Applied Thermal Engineering. 2022. Vol. 204. P. 117935.
Патент 2816927 Российская Федерация. МПК G21D 5/00. Способ работы аккумулятора фазового перехода в составе двухконтурной атомной электростанции / Р. З. Аминов, Д. М. Аношин. Заявл. 02.05.2023. Опубл. 08.04.2024. Бюл. Изобретения. 2024. № 10.
Yurin V. E., Egorov A. N., Bashlykov D. O. Cooldown of a water-cooled reactor during the natural circulation mode using decay heat of the core and a low-power steam turbine // Nuclear Engineering and Design Volume. 2023. Vol. 409. P. 112364.
Патент на полезную модель № 226434 / МПК F24H 7/04. Конструкция аккумулятора теплоты фазового перехода для подогрева питательной воды на АЭС / Д. М. Аношин, Р. З. Аминов, М. В. Гариевский. Заявл. 09.01.2024. Опубл. 04.06.2024. Бюл. Изобретения. 2024. № 16.
Abe Y. Molten salt latent thermal energy storage for load following generation in nuclear power plants / Y. Abe, Y. Takahashi, K. Kanari, et al. // Proc. of the 21st Intersociety Energy Conversion Engineering Conf. San Diego, California, USA, 25 – 29 Aug. 1986. P. 856 – 861.
Aminov R. Z., Anoshin D. M., Garievsky M. V. Numerical modeling of discharge modes and evaluation of the major characteristics of latent heat thermal energy storage at a nuclear power plant // Journal of Energy Storage. 2024. Vol. 99. P. 113209.
Abhat A. Low temperature latent heat thermal energy storage: Heat storage materials // Solar Energy. 1983. Vol. 30. Iss. 4. P. 313 – 332.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»
Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru
Наши партнеры
Выставки:
_(1)1.gif)
.jpg)
_Беларусь.jpg)
