Eş eksenli üç borulu ısı eşanjörlerinde faz değiştiren madde kullanarak ısıl enerji depolanmasının incelenmesi

Abstract

Günümüzde birincil konumdaki fosil enerji kaynaklarının bir yandan tükeniyor olması ve diger yandan da bu kaynaklardan saglanan enerjinin pek çok çevre sorunlarına yol açıyor olması hem mevcut enerji kaynaklarının verimli kullanımı hem de yeni ve yenilenebilir kaynakların arastırılması ile ilgili çalısmaları önemli hale getirmistir. Enerjinin verimli kullanılmasında enerji depolamanın, özellikle de ısıl enerji depolamanın önemli bir yeri vardır. Isıl enerji depolama seçenekleri arasında da, yüksek yogunlukta ve neredeyse sabit sıcaklıkta enerji depolayabilme gibi üstünlükleri nedeniyle faz degistiren maddelerin (FDM) kullanıldıgı gizli ısı depolama sistemleri birinci sırada yer almaktadır. Bu çalısmada, ısı deposu olarak es eksenli üç borulu bir ısı esanjörü göz önüne alınmıs ve bu esanjörde en içteki boru ile ikinci boru arasındaki halkasal aralıga yerlestirilmis olan FDM'nin, en içteki borudan ve dıstaki halkasal aralıktan geçen bir ısı transfer akıskanı aracılıgıyla eritilerek ısı depolanması sırasındaki ısıl davranısı sayısal olarak incelenmistir. Çalısmada ısı transfer akıskanının kütlesel debisi ve esanjöre giris sıcaklıgı ile esanjörün karakteristik geometrik büyüklüklerinin ısı deposunun performansına etkileri detaylı olarak incelenmis ve buna baglı olarak en uygun çalısma kosulları ve geometrik büyüklükler belirlenmeye çalısılmıstır. Çalısmada ayrıca, es eksenli üç borulu ısı esanjörü seklindeki bir ısı deposunun sarj edilme süresi bakımından uygulamada mevcut olan iki borulu esanjör seklindeki ısı depolarından kat kat üstün oldugu belirlenmistir.