Die Wärmeübertragungseigenschaften und die Sicherheit im Lade- und Entladezyklus eines Einzeltank-Wärmespeichersystems sind wichtige Indikatoren, die die Leistung des Wärmespeichertanks beeinflussen. Durch die Kopplung der Finite-Volumen-Methode und der Finite-Elemente-Methode wurde ein integriertes Modell des Einzeltank-Systems mit mehrschichtigem Wandaufbau aus Schmelzsalz erstellt, um den Einfluss der Eintrittsgeschwindigkeit sowie der Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Ausgang auf die dynamischen thermischen Eigenschaften und die mechanische Leistung während des kontinuierlichen Lade- und Entladeprozesses zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Erhöhung der Eintrittsgeschwindigkeit die gespeicherte Wärmemenge reduziert und die thermische Effizienz erhöht, gleichzeitig aber die äquivalenten Spannungen in der Tankwand erhöht; eine Erhöhung der Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Ausgang erhöht die gespeicherte Wärmemenge und verringert die thermische Effizienz, wobei die äquivalenten Spannungen in der Tankwand ebenfalls zunehmen. Um die Wärmespeichermenge und die thermische Effizienz des Einzeltanksystems bei gleichzeitiger Gewährleistung der Sicherheit zu gewährleisten, sollte die Eintrittsgeschwindigkeit des Schmelzsalzes im Bereich von 0,00260 bis 0,00346 m/s und die Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Ausgang im Bereich von 200 bis 250 K für ein System mit 40 MW·h Wärmespeicherkapazität kontrolliert werden.

Einzeltank-Wärmespeicherung; Schmelzsalz; geneigte Temperaturschichtung; thermische Effizienz; thermische Spannung