Um die zyklische Leistung von Kältespeicherbetten zur Flüssigluftspeicherung weiter zu verbessern, wurde die Finite-Elemente-Methode verwendet, um die mehrfache Zyklenuntersuchung des zweidimensionalen kontinuierlichen Festphasenmodells des Kältespeicherbettes durchzuführen. Es wurden Methoden zur Leistungsverbesserung vorgeschlagen und analysiert, bei denen der obere Bereich des Bettfüllers mit zwei Arten von Phasenwechselmaterialien gefüllt wird. Die thermophysikalischen Eigenschaften der Phasenwechselmaterialien und die Füllstärke wurden hinsichtlich ihres Einflusses auf die Schlüsselparameter des Verbundkältespeicherbettes untersucht. Die Ergebnisse zeigen: Die Rundlauf-Effizienz sowohl des Verbundkältespeicherbettes als auch des Festphasenbettes steigt mit zunehmender Zyklusanzahl und erreicht nach dem 10. Zyklus einen quasi-stationären Zustand. Mit steigender mittlerer Phasenwechseltemperatur der Materialien verringert sich die Wahrscheinlichkeit eines Phasenwechsels während des Zyklus. Das Verbundkältespeicherbett mit Phasenwechselmaterialien mit höherer mittlerer Phasenwechseltemperatur, volumetrischer Wärmekapazität und Schmelzwärme zeigt eine bessere Kälteaufnahme-/abgabeleistung. Die Erhöhung der Füllstärke des Phasenwechselmaterials trägt zur weiteren Verbesserung der Gesamtleistung bei. Im Vergleich zum Festphasenbett verbessert das Verbundbett mit der besten Gesamtleistung die Kältespeicherdichte und Rundlauf-Effizienz um 15,2% bzw. 0,22 Prozentpunkte, während die Kältespeichereffizienz nur um 1,52 Prozentpunkte abnimmt. Die Ergebnisse können als theoretische Grundlage für die Gestaltung großer Flüssigluftkältespeichersysteme dienen.

Flüssigluftspeicher; Kältespeicherdichte; Füllbett; Leistungsanalyse; Phasenwechselmaterialien