تحلیل عملکرد مبادله‌کن گرمایی فوق گرمایش در سیستم ذخیره‌سازی انرژی گرمایی نیروگاه خورشیدی بخارمستقیم

ماهیت تناوبی انرژی خورشیدی از مهمترین مشکلات این نوع انرژی به شمار می‌آید. در این راستا، یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی گرمایی کارآمد می‌تواند در افزایش بهره‌وری یک نیروگاه خورشیدی بسیار موثر باشد. در این مقاله، چندین چیدمان مختلف برای مبادله‌کن گرمایی فوق گرمایش بخار برای ذخیره‌سازی انرژی گرمایی بر اساس مواد تغییر فاز دهنده به صورت عددی شبیه‌سازی شده، سپس بر اساس قانون دوم ترمودینامیک مورد ارزیابی قرار گرفته است تا مناسب ترین چیدمان مشخص شود. همچنین عملکرد یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی بتنی با سیستم‌های دیگر مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد با افزایش تعداد ماژول‌های ماده تغییر فاز دهنده از یک تا سه عدد، میزان بازگشت ناپذیری کاهش می‌یابد و راندمان سیستم یک تا سه درصد افزایش می‌یابد. همچنین افزایش تعداد ماژول‌ها باعث کاهش گرادیان دمای خروجی می‌شود. نتایج بررسی تاثیر دبی و دمای ورودی بخار نشان می‌دهد با افزایش این دو پارامتر راندمان اگزرژی سیستم کاهش می‌یابد. با افزایش پنج برابری دبی ورودی و یا افزایش بیست درجه‍ای دمای بخار ورودی حین زمان شارژ سیستم ذخیره انرژی، راندمان سیستم تقریباً پنج درصد کاهش می‌یابد.