Inventory number IRN Number of state registration
0322РК01278 AP14872287-KC-22 0122РК00759
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 11859320 AP14872287
Name of work
Исследование эффективности каскадного хранения солнечной тепловой энергии с использованием материалов с фазовым переходом в континентальных климатических условиях
Type of work Source of funding Report authors
Applied Беляев Ержан Келесович
0
0
1
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

На данном этапе проекта объектом исследования является двухмерный/трехмерный численный алгоритм расчета сложных процессов тепломассопереноса с учетом фазовых переходов.

Жобаның осы кезеңінде зерттеу нысаны фазалық ауысуларды ескере отырып, күрделі жылу және масса алмасу процестерін есептеудің екі өлшемді/үш өлшемді сандық алгоритмі болып табылады.

На данном этапе целью проекта является разработка двухмерного/трехмерного численного алгоритма расчета сложных процессов тепломассопереноса с учетом фазовых переходов для моделирования и проектирования каскадного теплового аккумулятора. Также целью проекта является проведение предварительных численных расчетов.

Бұл кезеңде жобаның мақсаты каскадты жылу аккумуляторын модельдеу және жобалау үшін фазалық ауысуларды ескере отырып, күрделі жылу және масса алмасу процестерін есептеудің екі өлшемді/үш өлшемді сандық алгоритмін жасау болып табылады. Сондай-ақ жобаның мақсаты – алдын ала сандық есептеулер жүргізу.

На данном этапе проекта используются методы математического и численного моделирования.

Жобаның бұл кезеңінде математикалық және сандық модельдеу әдістері қолданылады.

На данном этапе проекта создан двухмерный/трехмерный численный алгоритм расчета сложных процессов тепломассопереноса с учетом фазовых переходов для моделирования и проектирования каскадного теплового аккумулятора, который позволяет учитывать турбулентный режим течения, температурную стратификацию бака накопителя тепла, различные материалы PCM, что является новизной. Проведены расчеты эффективности солнечной водонагревательной системы для климатических условий Казахстана, что является новизной.

Жобаның осы кезеңінде турбулентті ағынды, жылу сақтау резервуарының температуралық стратификациясын, әртүрлі PCM материалдарын есепке алуға мүмкіндік беретін каскадты жылу аккумуляторын модельдеу және жобалау үшін фазалық ауысуларды ескере отырып, күрделі жылу және масса алмасу процестерін есептеудің екі өлшемді/үш өлшемді сандық алгоритмі құрылды және осы жазылғандар жобаның осы кезеңдегі жаңалығы болып табылады. Қазақстанның климаттық жағдайлары үшін күн сужылытқышы жүйесінің тиімділігіне есептеулер жүргізілді, бұл жаңалық ретінде қарастырылады.

Основными конструктивными особенностями каскадного хранения тепловой энергии методом скрытой теплоты в представленной конфигурации является использование трех различных материалов с фазовым переходом (PCM) в рамках одного бака накопителя тепла. Технико-экономические показатели солнечной водонагревательной системы с каскадным хранением тепла будут представлены в заключительных отчетах.

Ұсынылған конфигурацияда жасырын жылу әдісімен жылу энергиясын каскадты сақтаудың негізгі конструктивтік ерекшеліктері бір жылу сақтау резервуарының ішінде фазалық ауыспалы үш түрлі материалды (PCM) пайдалану болып табылады. Қорытынды есептерде каскадты жылу сақтау жүйесі бар күн суымен жылыту жүйесінің техникалық-экономикалық көрсеткіштері көрсетіледі.

На данном этапе проекта проводится численное моделирование. На основе моделирования в дальнейшем будет создан прототип. Это научно-исследовательский проект, который направлен на изучение основных режимов каскадного хранения тепловой энергии.

Жобаның осы кезеңінде сандық модельдеу жүргізіледі. Модельдеу негізінде болашақта прототип жасалады. Бұл жылу энергиясын каскадты сақтаудың негізгі режимдерін зерттеуге бағытталған ғылыми жоба.

Согласно расчетным данным по солнечной водонагревательной системе с помощью ПО TRNSYS 18.0 было получено, что для обеспечения ГВС в Астане в зимнее время 23,56 % покрывается за счет солнечной тепловой энергии, остальные 76,44 % за счет электронагревателя. Тогда как в летнее время солнечные тепловые коллекторы покрывают до 98,54 % потребности в ГВС. Эффективность каскадного аккумулятора и других компонент будут оценены в последующих работах.

TRNSYS 18.0 бағдарламалық құралын пайдалана отырып, күн суымен жылыту жүйесі бойынша есептелген деректерге сәйкес, Астана қаласын қыста ыстық сумен қамтамасыз ету үшін күн жылу энергиясымен 23,56%, қалған 76,44% электр жылытқышымен қамтылатыны анықталды. Ал жазда күн жылу коллекторлары ыстық суға деген қажеттіліктің 98,54%-ын жабады. Каскадты аккумулятордың және басқа компоненттердің тиімділігі кейінгі жұмыстарда бағаланады.

Солнечные водонагревательные системы различного масштаба, хранение тепловой энергии в индустриальных резервуарах.

Әртүрлі көлемдегі күн сужылытқыш жүйелері, жылу энергиясын өндірістік резервуарларда сақтау.

UDC indices
536.2; 536.42; 620.9; 621.472; 662.997
International classifier codes
30.17.35; 30.17.00; 44.31.00; 27.35.45; 44.37.29;
Key words in Russian
Хранение скрытого тепла; Материалы с фазовым переходом; Солнечная тепловая энергия; Тепловой аккумулятор; Каскадный механизм хранения; Континентальный климат;
Key words in Kazakh
Жасырын жылуды сақтау; Фазалық ауыспалы материалдар; Күн жылу энергиясы; Жылу аккумуляторы; Каскадты сақтау механизмі; Континенталды климат;
Head of the organization Айдосов Нуржан Сарсынбекович / магистр
Head of work Беляев Ержан Келесович Доктор PhD / Ассоциированный профессор