Materiały konferencyjne SEP 2022

Procedura pomiarowa przewiduje opracowanie charakterystyk przyrostu temperatury bazal- tu pod wpływem ogrzewania go gorącym powietrzem, które tłoczone jest do układu przy po- mocy wentylatora. Układ przepustnic umożliwia także odwrócenie przepływu powietrza oraz przeprowadzenie pomiarów fazy rozładowania zasobnika ciepła, w czasie której powietrze od- biera ciepło od nagrzanego materiału skalnego. Temperatura złoża porowatego rejestrowana jest przy wykorzystaniu dwunastu rezystancyjnych czujników temperatury, a w czasie trwania eksperymentu mierzony jest również spadek ciśnienia przepływającego przez złoże skalne. Na Rysunku 5 przedstawiono przykładową charakterystykę nagrzewania zasobnika ciepła w da- nych punktach pomiarowych. Rys. 5. Przyrost temperatury bazaltu w czasie fazy ładowania zasobnika ciepła Figure 5. Temperature increase of basalt during the charging phase of the heat storage tank Opracowanie szerokich charakterystyk działania zasobnika ciepła o wypełnieniu skalnym umożliwia walidację modelu numerycznego wykonanego w programie ANSYS Fluent. Wykorzystanie metod numerycznych w procesie szacowania efektywności energetycznej instalacji magazynowania energii pozwala na dostarczenie szeregu informacji z zakresu elastyczności działania zasobnika TES dla różnych parametrów operacyjnych. Ponadto, dzięki symulacji procesu magazynowania ciepła możliwe jest śledzenie dyssypacji energii w złożu skalnym będącej następstwem przewodzenia ciepła oraz wystąpienia pewnego gradientu temperaturowego wewnątrz zasobnika. Badania numeryczne mogą zostać z powodzeniem ukierunkowane na proces optymalizacji cech konstrukcyjnych zasobników TES. W Politechnice Śląskiej badaniom poddawane są próbki materiału skalnego wykorzysty- wanego jako materiał akumulacyjny w zasobniku ciepła. W tym celu wykorzystuje się urzą- dzenie C-Therm wyposażone w sensor MTPS, które pozwala określić współczynnik przewo- dzenia ciepła bazaltu oraz jego pojemność cieplną [17]. Na Rysunku 6 przedstawiono przykła- dowe porównanie wyników eksperymentalnych i numerycznych dla przypadku ogrzewania materiału skalnego w zasobniku ciepła.