Метод оптимизации проиллюстрируем на примере аккумулятора, обеспечивающего одновременное аккумулирование и потребление энергии (рис. 6.18). Он представляет собой две теплообменные поверхности, расположенные в аккумулирующей среде, через которую тепловой поток от источника теплоты передается потребителю. Фазы работы аккумулятора для суточного аккумулирования следующие: зарядка при отключенном потребителе
Сезонный аккумулятор может рассматриваться как частный случай аккумулятора с двумя фазами работы, которые описываются уравнениями (6.73)-(6.77). В этих уравнениях Q — тепловой поток, где индексы означают: А — аккумулятор; и — источник теплоты; п — потребитель.
Рис. 6.18. Схема аккумулятора
В аккумуляторе функционируют три тепловых потока. Такие аккумуляторы рассчитываются на основе математических моделей многопотоковых теплообменных аппаратов.
При рассмотрении комплексной системы теплохладоснабжения вопросы оптимизации также должны иметь комплексный характер и учитывать все преобразования энергии внутри системы, включая полный набор периферийного оборудования.
Работа аккумулятора теплоты основывается на двух графиках:
Источником теплоты рассматриваемой установки с трехпотоковым аккумулятором служит солнечная энергия. Для повышения эффективности системы теплоснабжения в схему включен абсорбционный тепловой насос.
Если анализируется сезонный (двухпотоковый) аккумулятор теплоты, то в системе (6.82) отсутствующие потоки приравниваются нулю.
Конкретизация связей системы (6.82) выполнена по зависимостям, представленным в работах [31-33]. Решение конкретизированных связей замыкается набором балансных уравнений первого элемента: расходов, энергии, гидравлических напоров, изменения энтальпии, энтропии.
Теория и расчет теплоаккумулирующих свойств аккумуляторов теплоты при совместной их эксплуатации с гелиосистемой представлены в работах [31-33]. В качестве объекта для апробации математической модели выбрана реальная система теплохладоснабжения с аккумуляторами теплоты: жилой дом на 60 квартир, расположенный на Южном берегу Крыма.
Результаты расчета:
Аккумулятор теплоты
Период зарядки-разрядки, суток 126
Температура теплоносителя в режиме зарядки, С:
на входе в горячую скважину 6 0
на выходе из холодной скважины 2 5
Температура теплоносителя в режиме зарядки, °C:
При выполнении расчета использовался пакет прикладных программ «Cyele Pad».
