Latent Thermal Energy Storage, LTES, is a system for storing energy for later use. It isused in applications such as buildings, electronics and space shuttles. The problem associatedwith the system is the relatively low charging and discharging power i.e. the timeto complete melting and solidification - in large because of the low thermal conductivityof the phase change material, PCM. Several methods to improve the performance of thesystem with existing PCMs have been examined, for example use of fins and multipletubes within the heat exchanger.This thesis examines latent thermal energy storage in a coaxial component, duringboth melting and solidification using PCM RT35. The examination is a comparativestudy of a simplified, two-dimensional model of a horizontally orientated shell and tubeheat exchanger - versus - a vertically orientated one. The analysis is made in CFDprogramme Ansys Fluent 17.1, through four different models.The results show that the vertical orientation performs better in both cases, meltingand solidification. The energy transfer amount within the phase change time is the same,although the vertical orientation is approximately 200% faster to complete melt and 90%to complete solidification. The main reason for this discrepancy is the impact of gravity,which is more prominent in the vertical orientation. / Latent termisk energilagring är ett system som används för att lagra energi för senarebruk. Det används i en rad olika tillämpningar, allt från byggnader och elektronik tillrymdfärjor. Ett av de största problemen som systemet brottas med, är tiden det tar attladda och urladda det, det vill säga, tiden det tar för fasbytesmaterialet att antingen heltsmälta eller stelna. Detta främst på grund av dess låga termiska konduktivitet. En radolika metoder för att tackla detta problem med existerande fasbytesmaterial har testats,exempelvis genom användning av fenor och flera tuber på insidan av värmeväxlaren.Detta kandidatexamensarbete undersöker latent termisk energilagring i en koaxiell,enkelrörig värmeväxlare vid både smältning och stelning. En komparativ studie görs aven förenklad tvådimensionell modell, orienterad horiosontellt respektive vertikalt. Ennumerisk analys genomförs i CFD-programmet Ansys Fluent 17.1, av fyra olika fall.Resultatet från dessa numeriska analyser visar att den vertikala orienteringen gerkortare tid till kompletterat fasbyte vid både smältning och stelning. Energimängdensom överförs i de olika fallen är är densamma, dock är den vertikala orienteringen är200% snabbare än den horisontella vid smältning och 90% vid stelning. Den störstaanledningen till detta är gravitationens påverkan, vilken är mer dominant i det vertikaltorienterade fallet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-226726 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Nilsson, Hampus |
| Publisher | KTH, Energiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; EGI_2017:2040 |
Page generated in 0.2464 seconds