11.05.2020
Krzepnięcie materiałów PCM w przestrzeniach walcowych
(zdjęcie: 1/2)
Magazynowanie energii na sposób ciepła opartej na zjawisku przemiany fazowej należy do jednych z coraz częściej stosowanych metod magazynowania ciepła w energetyce. Na ten temat w literaturze naukowej i fachowej jest bardzo wiele opracowań. Do przykładowych i wybranych opracowań można zaliczyć prace [1 – 6]. W tym opracowaniu skoncentrowano się głównie na krzepnięciu walcowych materiałów PCM (phase change material).
Materiał PCM w stanie ciekłym umieszczony jest w walcowym zbiorniku o promieniu R (rys.1a lub 1b). Ścianka zbiornika zbudowana jest z materiału bardzo dobrze przewodzącego ciepło. Walec może być chłodzony zewnętrznie (rys. 1a) lub wewnętrznie (rys.1b) tak, że powierzchnia chłodząca utrzymywana jest w stałej temperaturze TW niższej od temperatury krzepnięcia cieczy TF (TW < TF). Strumień ciepła q przepływa do płynu chłodzącego. Zakrzepły materiał PCM posiada stałą gęstość ps, stałe ciepło właściwe cs i stały współczynnik przewodzenia ciepła λS. Ciepło krzepnięcia materiału PCM (ciepło przemiany fazowej) wynosi L. Frontem krzepnięcia jest cylindryczna powierzchnia walcowa o promieniu δ, która przemieszcza się w czasie t od zimnej powierzchni otaczającej ciecz o promieniu R do osi walca (rys. 1a) lub od powierzchni cylindrycznej o promieniu R w kierunku zewnętrznym (rys. 1b). Więcej informacji znajdą Państwo na Platformie Edukacyjnej.