[en] MODELING OF A THERMAL STORAGE SYSTEM WITH SPHERICAL ENCAPSULATED MATERIAL

• Main Author: RONALDO VITORINO DOS SANTOS
• Other Authors: JOSE ALBERTO DOS REIS PARISE
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2016
• Subjects: [pt] REFRIGERACAO; [en] REFRIGERATION; [pt] TERMOACUMULACAO; [en] THERMAL STORAGE; [pt] CAPSULAS ESFERICAS
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26927@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26927@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.26927

[pt] O propósito deste trabalho é a modelagem de um sistema de termoacumulação utilizando cápsulas esféricas com material de mudança de fase (MMF) o programa computacional desenvolvido utilizado, foi à plataforma Matlab. O ponto principal do presente trabalho, no seu inédito modelo, está no fato de se estudar este sistema utilizando diferentes dimensões de esferas em único tanque de estocagem (Usualmente a termoamulação em cápsulas esféricas utiliza no interior do tanque cápsulas esféricas com um único diâmetro). Para formar o gelo (calor latente) nas cápsulas, um fluido com temperatura abaixo da temperatura de congelamento da água escoa em regime permanente através das cápsulas. Desta forma há uma troca de calor entre o fluido e as cápsulas com MMF (neste caso água). O ideal seria que toda água no interior das cápsulas se tornasse gelo. Porém, a resistência térmica formada pelo gelo começa a interferir na formação total da água no interior da cápsula. Outro problema é a temperatura do fluido que circula. Com o decorrer do escoamento a temperatura do fluido aumenta ao trocar calor com as cápsulas. Desta forma, as esferas em planos diferentes irão receber um fluido com uma temperatura maior que do plano anterior. Assim o gradiente de temperatura entre o fluido e a água fica cada vez menor influenciando o tempo de formação de gelo em todas as cápsulas. O estudo deste processo de termoacumulação prevê um tempo menor de circulação de fluido para formação de gelo e melhor uso da energia estocada. === [en] The study and use of thermal storage has increased in recent years due to the need to reduce production cost. The purpose of this paper is the modeling of a thermal storage system using spherical capsules with phase change material (water). The main point of the present work lies in the fact that the this system uses different sizes of balls in a single storage tank (usually, in thermal storage spherical capsules systems spherical capsules with a simple diameter only is employed). To form the ice caps, a fluid, with a temperature below the freezing temperature of water, flows permanently through the capsules, so there is an exchange of heat between the fluid and the capsules with water, which freezer. Ideally, all water inside the capsule should become ice, but the thermal resistance posed by the ice begins to interfere with the formation of the total water within the capsule. Another problem is the temperature of the fluid that exchanges heat with the water capsules. As the fluid temperature increases, downstream, time of ice formation is affected by the smaller temperature difference between fluid and capsule external wall.