Análisis termodinámico del sistema de almacenamiento de energía térmica con bomba de calor

ZHANG Jinyi ,  

WANG Han ,  

BAI Ning ,  

LI Jinghao ,  

ZHANG Wei ,  

摘要

La tecnología de almacenamiento de energía térmica con bomba de calor puede lograrse mediante diversas combinaciones de tipos de ciclos termodinámicos y almacenamiento de calor / frío. Para estudiar el mecanismo de formación de las pérdidas del sistema de almacenamiento de energía térmica con bomba de calor y el impacto de diversos factores de pérdida en la eficiencia del ciclo, se realizó un análisis termodinámico y un estudio de sensibilidad de los parámetros basado en los cálculos del ciclo tradicional. Se modelaron y analizaron termodinámicamente los procesos de almacenamiento y liberación de energía en el sistema de almacenamiento de energía térmica con bomba de calor, y los parámetros del sistema fueron analizados mediante el método de control de variables, incluyendo la eficiencia del proceso de compresión / expansión, la diferencia de temperatura en el lado del intercambio de calor, la resistencia, la eficiencia de almacenamiento de calor / frío y otros factores que afectan el rendimiento del sistema de almacenamiento de energía térmica con bomba de calor. Se obtuvo un valor relativo del grado de impacto de cada parámetro de diseño en la eficiencia del ciclo, es decir, el coeficiente de sensibilidad. Por último, se sugirió que se puede lograr una mejora en el rendimiento del sistema de almacenamiento de energía térmica con bomba de calor mediante la optimización de los parámetros de diseño clave con mayor impacto, como el aumento de la eficiencia del proceso de compresión / expansión, la reducción de las pérdidas mecánicas y la diferencia de temperatura en el lado del intercambio de calor, etc. Los resultados del estudio pueden servir de referencia para la optimización del diseño del sistema de almacenamiento de energía térmica con bomba de calor.

关键词

Bomba de calor para almacenamiento de energía térmica; ciclo termodinámico; ciclo de Brayton; factores de pérdida; análisis de sensibilidad

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