The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования в 2025 году являются резервуарные тепловые аккумуляторы с каскадным расположением веществ с изменяющейся фазой (ВИФ), а также конструктивные элементы, влияющие на процессы теплообмена в данных системах. В рамках года изучаются: геометрические конфигурации резервуаров, различные виды цилиндрических контейнеров для ВИФ, ребристые и пористые структуры внутри контейнеров, а также режимы течения теплоносителя на входе и выходе.

The object of research, development or design (in Kazakh) : 2025 жылғы зерттеу нысаны фазалық ауысатын материалдар (ФАМ) каскадты түрде орналастырылған резервуарлық жылу аккумуляторлары, сондай-ақ осы жүйелердегі жылуалмасу үдерістеріне әсер ететін конструктивтік элементтер. Жыл бойы резервуарлардың геометриялық конфигурациялары, ФАМ-ға арналған әртүрлі цилиндрлік контейнер түрлері, контейнерлердің ішкі қанаттары және кеуекті құрылымдары, сондай-ақ жылутасығыштың кіріс және шығыс ағын режимдері зерттеледі.

Aim of work (in Russian) : Целью работы в 2025 году является проведение комплексных численных исследований резервуарных тепловых аккумуляторов с каскадным расположением веществ с изменяющейся фазой (ВИФ) для выявления наиболее эффективных конструкций и режимов работы

Aim of work (in Kazakh) : 2025 жылға арналған жұмыстың мақсаты фазасы ауысатын материалдар (ФАМ) каскадты түрде орналастырылған резервуарлық жылу аккумуляторларын жан-жақты сандық зерттеу арқылы ең тиімді конструкциялар мен жұмыс режимдерін анықтау.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования в 2025 году включают численное моделирование процессов тепломассопереноса с фазовыми переходами в резервуарных тепловых аккумуляторах с использованием ранее разработанных алгоритмов (уравнения Навье–Стокса, уравнение энергии, метод энтальпии), анализ влияния скорости потока теплоносителя и температурных условий на эффективность теплопередачи, проведение экспериментальных измерений на созданном лабораторном прототипе с регистрацией температурных полей с помощью датчиков Pt100, тестирование различных типов контейнеров для ВИФ (обычных, каскадных, ребристых), сравнение экспериментальных данных с результатами моделирования для валидации моделей, а также обработку и визуализацию полученных данных с применением COMSOL Multiphysics и Python.

Методы исследования (на казахском) : 2025 жылғы зерттеу әдістеріне фазалық ауысулармен жүретін жылу-массаласу үдерістерін сандық модельдеу (бұрын әзірленген алгоритмдер — Навье–Стокс теңдеулері, энергия теңдеуі, энтальпия әдісі), жылутасығыш ағынының жылдамдығы мен температуралық жағдайлардың жылуалмасу тиімділігіне әсерін талдау, зертханалық прототипте Pt100 датчиктері арқылы температура өрістерін тіркей отырып эксперименттік өлшеулер жүргізу, ФАМ арналған әртүрлі контейнер түрлерін (қарапайым, каскадты, қанатты) сынау, модельдерді валидациялау үшін эксперименттік деректерді модельдеу нәтижелерімен салыстыру, сондай-ақ алынған деректерді COMSOL Multiphysics және Python көмегімен өңдеу және визуализациялау кіреді.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1.1 Выполнено моделирование тепловых характеристик различных конструкций резервуаров, использующих вещества с изменяющейся фазой (ВИФ). Основное внимание было уделено расчету тепловой эффективности, скорости теплопередачи и температурного распределения. 1.2 Исследованы влияния скорости потока теплоносителя, параметров входа и выхода, а также температурных профилей на эффективность тепловых систем. Установлены адекватные температурные профили и оптимальные скорости потока, которые позволили улучшить процессы теплообмена и снизить потери энергии, тем самым повысив общую эффективность систем. 1.3 Исследованы эффективные режимы зарядки и разрядки для резервуарного теплового аккумулятора на основе созданной ранее экспериментальной установки. 1.4 Исследованы различные ребристые и пористые структуры контейнеров, заполненных веществами с изменяющейся фазой для изучения эффективности повышения теплопередачи. Новизна работы в 2025 году заключается в получении новых данных о тепловых характеристиках резервуарных аккумуляторов с каскадным расположением веществ с изменяющейся фазой (ВИФ), в численном и экспериментальном исследовании влияния геометрии контейнеров, ребристых и пористых структур, а также параметров потока теплоносителя на эффективность процессов зарядки и разрядки. Впервые формируются оптимальные конструктивные решения и уточнённые модели тепломассопереноса, которые закладывают основу для создания усовершенствованного теплового аккумулятора в последующие годы.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1.1 Фазалық ауысатын материалдар (ФАМ) қолданылатын резервуарлардың әртүрлі конструкцияларының жылулық сипаттамалары модельденді. Негізгі назар жылулық тиімділікті, жылуалмасу жылдамдығын және температураның таралуын есептеуге бағытталды. 1.2 Жылутасығыш ағынының жылдамдығы, кіріс және шығыс параметрлері, сондай-ақ температуралық профильдердің жылулық жүйелердің тиімділігіне әсері зерттелді. Жылуалмасу үдерістерін жақсартуға және энергия шығындарын азайтуға мүмкіндік беретін оңтайлы температуралық профильдер мен ағыс жылдамдықтары анықталды, бұл жүйелердің жалпы тиімділігін арттырды. 1.3 Бұрын әзірленген эксперименттік қондырғы негізінде резервуарлық жылу аккумуляторы үшін тиімді зарядтау және разрядтау режимдері зерттелді. 1.4 Жылуалмасуды арттыру тиімділігін бағалау үшін фазалық ауысатын материалдармен толтырылған контейнерлердің әртүрлі қанатты және кеуекті құрылымдары зерттелді. 2025 жылғы жұмыстың жаңалығы фазалық ауысатын материалдар (ФАМ) каскадты түрде орналастырылған резервуарлық аккумуляторлардың жылулық сипаттамалары туралы жаңа деректер алудан, контейнерлер геометриясының, қанатты және кеуекті құрылымдардың, сондай-ақ жылутасығыш ағыны параметрлерінің зарядтау және разрядтау үдерістерінің тиімділігіне әсерін сандық және эксперименттік тұрғыдан зерттеуден көрінеді. Алғаш рет жылу-массаласу үдерістерінің нақтыланған модельдері мен оңтайлы конструктивтік шешімдер қалыптастырылды. Бұл нәтижелер келесі жылдары жетілдірілген жылу аккумуляторын жасауға негіз болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В 2025 году основными конструктивными показателями являются: геометрические параметры резервуарных тепловых аккумуляторов (диаметр и длина цилиндрических контейнеров, толщина стенок, объем резервуара, конфигурации ребристых и пористых структур), характеристики применяемых материалов с фазовым переходом (диапазон температур плавления 40–110 °C, теплоёмкость, теплопроводность), а также параметры теплоносителя (скорость потока, температурные профили на входе и выходе). К числу ключевых технических показателей относятся скорость зарядки и разрядки аккумулятора, распределение температуры внутри резервуара, эффективность теплопередачи, степень тепловой стратификации и стабильность циклов плавления/кристаллизации. Технико-экономические показатели включают оценку повышения тепловой эффективности систем за счёт оптимальных конструкций, снижение потерь энергии при различных режимах работы, а также минимизацию материаловедения (объём металла и PCM) при сохранении требуемой теплоаккумулирующей способности. Полученные показатели позволяют оценить целесообразность использования разных конструкций резервуарных аккумуляторов и определить оптимальные конфигурации для последующей разработки и применения. В настоящий момент осуществляется закуп комплектующего оборудования и расходных материалов. За 2025 год не предусмотрены расчет и анализ технико-экономических показателей, эти метрики будут оценены в последующих годах.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : 2025 жылғы негізгі конструктивтік көрсеткіштерге мыналар кіреді: резервуарлық жылу аккумуляторларының геометриялық параметрлері (цилиндрлік контейнерлердің диаметрі мен ұзындығы, қабырғалардың қалыңдығы, резервуар көлемі, қанатты және кеуекті құрылымдардың конфигурациялары), қолданылатын фазалық ауысатын материалдардың сипаттамалары (балқу температураларының 40–110 °C диапазоны, жылусыйымдылығы, жылуөткізгіштігі), сондай-ақ жылутасығыштың параметрлері (ағын жылдамдығы, кіріс және шығыс температуралық профильдері). Негізгі техникалық көрсеткіштерге аккумулятордың зарядтау және разрядтау жылдамдығы, резервуар ішіндегі температураның таралуы, жылуалмасу тиімділігі, жылулық стратификация дәрежесі және балқу/кристалдану циклдерінің тұрақтылығы жатады. Технико-экономикалық көрсеткіштер оңтайлы конструкциялар есебінен жүйелердің жылулық тиімділігінің артуын, әртүрлі жұмыс режимдерінде энергия шығындарының азаюын, сондай-ақ қажетті жылу аккумуляциялау қабілетін сақтай отырып, материал шығынын (металл мен ФАМ көлемі) төмендетуді бағалауды қамтиды. Алынған көрсеткіштер әртүрлі резервуарлық аккумулятор конструкцияларын қолданудың тиімділігін анықтауға және кейінгі жобалау мен қолдану үшін оңтайлы конфигурацияларды таңдауға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта жинақтау компоненттері мен шығын материалдарын сатып алу жүргізілуде. 2025 жылы технико-экономикалық көрсеткіштерді есептеу және талдау жоспарланбаған, бұл метрикалар келесі жылдары бағаланатын болады.

Level of implementation (in Russian) : В 2025 году результаты исследований будут использованы для обновления численных моделей, совершенствования алгоритмов расчёта и формирования экспериментальных рекомендаций по оптимизации конструкций резервуарных тепловых аккумуляторов. Эти полученные наработки станут базой для дальнейшей разработки улучшенных прототипов и подготовки технических решений, которые будут развиваться на последующих этапах проекта.

Level of implementation (in Kazakh) : 2025 жылы зерттеу нәтижелері сандық модельдерді жаңартуға, есептеу алгоритмдерін жетілдіруге және резервуарлық жылу аккумуляторларының конструкцияларын оңтайландыру бойынша эксперименттік ұсынымдар қалыптастыруға пайдаланылатын болады. Алынған әзірлемелер жобаның келесі кезеңдерінде дамытылатын жетілдірілген прототиптерді жасауға және техникалық шешімдерді дайындауға негіз болады.

Efficiency (in Russian) : Эффективность в 2025 году проявляется в повышении точности численных моделей, улучшении понимания тепловых процессов в резервуарных аккумуляторах с ВИФ и определении оптимальных конструктивных параметров, что позволит снизить теплопотери, повысить скорость зарядки и разрядки, а также обеспечить основу для создания более эффективного прототипа в последующие годы.

Efficiency (in Kazakh) : 2025 жылғы тиімділік сандық модельдердің дәлдігін арттыруда, ФАМ-ы бар резервуарлық аккумуляторлардағы жылулық үдерістерді тереңірек түсінуде және оңтайлы конструктивтік параметрлерді айқындауда көрініс табады. Бұл жылу жоғалтуларын азайтуға, зарядтау мен разрядтау жылдамдығын арттыруға, сондай-ақ келесі жылдары неғұрлым тиімді прототип жасауға негіз қалыптастыруға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Область применения включает системы солнечного теплоснабжения, где требуется суточное накопление и эффективное хранение тепловой энергии с использованием материалов с фазовым переходом (ВИФ) в континентальных климатических условиях. Разрабатываемые твердотельные и резервуарные тепловые аккумуляторы могут применяться в солнечных тепловых насосах, солнечных водонагревательных системах, а также в промышленности для масштабного хранения горячей воды. Полученные решения предназначены для повышения эффективности теплотехнических систем, улучшения процессов теплонакопления, а также для использования в научных исследованиях и инженерных приложениях, связанных с возобновляемыми источниками энергии.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы континенттік климат жағдайларында фазалық ауысатын материалдарды (ФАМ) пайдалана отырып, тәуліктік жылу жинақтау және тиімді сақтау қажет болатын күн жылумен жабдықтау жүйелерін қамтиды. Әзірленіп жатқан қаттытекті және резервуарлық жылу аккумуляторлары күн жылулы сорғыларында, күн су жылыту жүйелерінде, сондай-ақ өнеркәсіпте ыстық суды ауқымды көлемде сақтау үшін қолданылуы мүмкін. Алынған техникалық шешімдер жылутехникалық жүйелердің тиімділігін арттыруға, жылу жинақтау үдерістерін жақсартуға, сондай-ақ жаңартылатын энергия көздеріне қатысты ғылыми зерттеулер мен инженерлік қолданбаларда пайдалануға арналған.