بهینه سازی سیستمهای ذخیره کننده انرژی با افزودن ذرات نانو

در این پژوهش بازگشت ناپذیری در یک سیستم ذخیره کننده انرژی حرارتی گرمای نهان مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم تشکیل شده از دو سیلندر هممرکز که در لوله داخلی سیال عامل جریان دارد و سیلندر خارجی از ماده تغییر فاز دهنده پر شده است. نحوه کار سیستم به صورت تناوبی می باشد. یعنی ابتدا سیال گرم وارد سیستم می گردد و سیستم را به صورت کامل شارژ می نماید و سپس سیال سرد از درون سیستم عبور کرده تا ماده تغییر فاز دهنده را از انرژی گرمایی به طور کامل تخلیه نماید. معادله های دیفرانسیل حاکم بر انتقال حرارت در سیال و ماده ذخیره کننده انرژی به صورت عددی حل شده اند. نتایج بدست آمده نیز با دو روش تجربی چک شده است. تأثیر روش شارژ کردن متقاطع سیستم (تعبیه زمان آدیاباتیک در مرحله شارژ سیستم) بر افزایش کارایی آن مورد بررسی قرار گرفته است. اثر افزودن ذرات مختلف نانو به ماده تغییر فاز دهنده از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک بررسی شده است. نتایج حاصل شده نشان می دهد که این دو روش ذکر شده تأثیر قابل ملاحظه ای بر افزایش کارایی سیستم دارند. همچنین اثر افزودن ذرات مختلف نانو به سیال عامل نیز از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفته است. نهایتاً، پس از تحلیل نتایج پیشنهادهایی برای کاهش بازگشت ناپذیری در راستای بهینه سازی یک سیستم ذخیره کننده انرژی حرارتی ارائه شده است.