НАПРЯМКИ ПОКРАЩЕННЯ ОСНОВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОВИХ АКУМУЛЯТОРІВ ТА ТЕПЛОАКУМУЛЯЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

Анотація

Стаття присвячена  дослідженню теплоакумулюючих технологій як основного заходу з енергозбереження. В роботі проведено патентний пошук та аналіз наукових праць, у яких висвітлено питання та викладений основний матеріал існуючих технологій акумулювання теплової енергії. Наведено класифікацію основних типів теплоакумуляторів (ТА) та теплоакумуляційних матеріалів (ТАМ). Теплоакумулятори класифіковані: за природою акумулювання; за рівнем робочих температур; за тривалістю періоду заряду-розряду. Проаналізовано відмінності та конструктивні особливості ТА, переваги і недоліки. Визначено основні теплоакумулюючі матеріали, які фактично використовуються або можуть використовуватись в подальшому. Описано теплофізичні властивості теплоакумулюючих матеріалів, так як: питома теплоємність, теплота плавлення, густина та щільність.

Визначено методику розрахунку об’єму ємнісного та фазоперехідного теплових акумуляторів за наступними вихідними даними: прийнятий тип теплоакумулюючого матеріалу, тип та теплові характеристики теплоносія, прийнятий перепад температури теплоакумулюючого матеріалу. Наведено приклади практичного використання ємнісних акумуляторів, зокрема бак-акумулятора в системі сонячного опалення, а також гравійного акумулятора у прибудинковій теплиці типу «сонячний вегетарій». Описано використання кристалогідратів та органічних легкоплавких сполук (жирні кислоти та парафіни) як фазоперехідних теплоакумуляційних матеріалів. Наведено характеристику термохімічних теплових акумуляторів, їх принцип дії, а також їх переваги над ємнісними та фазоперехідними акумулюючими установками. Описано реакції збагачення традиційного вуглецевого палива, а також наведено приклади реакцій, які можуть бути використані як теплоакумулюючі процеси. Визначено перспективи подальшого дослідження.