Novel Thermal Energy Storage for Electric Power Generation
Authors
Lo Brutto, Federico ; Miralles Perez, Oscar
Term
4. term
Education
Publication year
2017
Pages
101
Abstract
Denne afhandling undersøger, om et pakket leje-varmelager (en beholder fyldt med faste materialer, der lagrer varme, mens en væske eller gas strømmer igennem) kan fungere effektivt, når det lades med en varmepumpe, en højtemperatur elvarmer eller en kombination af begge. To uafhængige modeller udvikles: En kvasi-stationær systemmodel, der beskriver lade- og afladningsenhederne og de termodynamiske kredsløb i anlægget (antager langsomme ændringer, så hvert trin kan betragtes som næsten stationært), og en dynamisk endimensionel to-fase varmetransportmodel for selve lageret, som følger varmeoverførsel mellem fast stof og fluid med temperaturafhængige materialegenskaber. Simuleringsværktøjet bruges til at vurdere, hvordan forskellige designparametre påvirker driften. Effekten af at opdele lageret i sektioner (segmentering) og gentagne lade-/afladningscyklusser analyseres. Endelig foreslås og diskuteres fem mulige systemkonfigurationer med forskellige indstillinger og ladestrategier.
This thesis explores whether a packed-bed thermal energy storage system (a vessel filled with solid materials that store heat as a fluid flows through) can operate effectively when charged by a heat pump, a high-temperature electric heater, or both. Two independent models are developed: a quasi–steady-state system model that describes the charging and discharging units and the thermodynamic cycles in the system (assuming changes are slow enough that each step is nearly steady), and a dynamic one-dimensional, two-phase heat transfer model for the storage itself that tracks heat exchange between the solid and fluid with temperature-dependent properties. The simulation tool is used to assess how different design parameters influence operation. The effects of dividing the storage into segments and of repeated charge/discharge cycles are analyzed. Finally, five possible system configurations with different settings and charging strategies are proposed and discussed.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents