Estendere la validità del metodo di capacità concentrata per il grande numero di Biot nell’applicazione di stoccaggio termico

In un tipico sistema di accumulo di energia termica, un fluido di trasferimento di calore viene solitamente utilizzato per depositare/estrarre calore quando scorre attraverso un letto Un modello unidimensionale del trasferimento di calore e dell’accumulo/estrazione di energia per un sistema di accumulo termico a letto imballato è stato sviluppato in precedenza dagli autori. Il modello tratta la conduzione di calore transitoria nel materiale di stoccaggio termico utilizzando il metodo di capacità concentrata, che non è valido quando il numero di Biot è grande. Il lavoro attuale presenta un efficace coefficiente di trasferimento del calore tra il solido e il fluido per grandi numeri di Biot. Con il coefficiente di trasferimento di calore corretto, il metodo di capacità concentrato può essere applicato per modellare lo stoccaggio termico in una vasta gamma di numeri di Biot. Sono considerate quattro strutture tipiche per il materiale di stoccaggio termico solido. Vengono presentate le formule per il coefficiente di trasferimento del calore effettivo (e il numero di Biot effettivo). Per verificare la previsione con il metodo della capacità concentrata utilizzando il coefficiente di trasferimento termico efficace, confrontiamo i risultati con le corrispondenti soluzioni analitiche. I risultati sono in ottimo accordo. L’efficace coefficiente di trasferimento del calore ha esteso la validità del metodo di capacità concentrata a grandi numeri di Biot, che è significativo per l’analisi dei sistemi di accumulo di energia termica.