SI/502700

Publikationen / Ergebnisse

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines umfassenden Modells eines Sorptionswärmespeichersystems, wie es im Demonstrator des vom SFOE finanzierten Projekts SI/501605-01 veranschaulicht wird. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung eines detaillierten mathematischen Modells zur Analyse von Massen- und Wärmetransportprozessen in diesem System. Der Ansatz dieses Modells ist eindimensional, stationär und gleichgewichtsorientiert und konzentriert sich auf die Prinzipien der Massen- und Energiebilanz. Dieser Ansatz ermöglichte eine segmentierte, eingehende Untersuchung verschiedener Systemkomponenten, darunter der Absorber/Desorber, die Wärmeträgerflüssigkeit (HTF) und die Spiralrohrrippe. Die Hauptergebnisse des Modells werden aus der Anwendung von Massenbilanzgleichungen abgeleitet, um Sorptionsprozesse im Absorber/Desorber zu verfolgen, insbesondere um Veränderungen der Sorptionsmittelmasse zu beobachten. Energiebilanzgleichungen, die zusammen verwendet werden, ermöglichen eine komplexe Analyse der Wärmeübertragungsdynamik und heben die Wechselwirkung zwischen dem Sorptionsmittel, dem HTF und der Spiralrohrrippe hervor. Ein wesentlicher Teil der Studie ist dem Verständnis der Dampfströmungsdynamik gewidmet, insbesondere der Bewegung des Dampfes zum oder vom Absorber/Desorber, einem entscheidenden Faktor bei der Lösung der Bilanzgleichungen. Das Projekt hat Fortschritte beim Verständnis der Rolle der natürlichen Konvektion bei der Dampfaufnahme erzielt. Dies wird durch die Betonung der Bedeutung dimensionsloser Zahlen bei der Charakterisierung von Stoffaustauschprozessen erreicht. Die Validierung des Modells umfasst die Kurvenanpassung für Absorptions- und Desorptionsprozesse, wozu auch die Ableitung von Korrelationen aus experimentellen Daten gehört. Der Schwerpunkt der Studie auf Aspekte des Wärmetransports liegt darauf, ein umfassendes Verständnis für jede Komponente innerhalb der Bilanzgleichungen zu erlangen und die notwendigen Korrelationen für die Berechnung der Wärmeübertragungskoeffizienten zu ermitteln. Parallel zur Entwicklung der mathematischen Beschreibungen wird ein Modell mit der Programmiersprache Modelica erstellt. Zunächst wird ein Medienmodell erstellt, um das Verhalten des Sorptionsmittels (wässrige Natriumhydroxidlösung) nachzuahmen.