2 / 14
шенной энергоэффективностью. Особый интерес инженерного сооб-
щества всего мира вызывают технологии утилизации (рекуперации)
теплоты.
Рекуперацией теплоты называется процесс частичного или полного
возвращения тепловой энергии в техническую систему, ее вырабаты-
вающую. С конца XX в. и по настоящее время широкое применение
в автомобилестроении получили технологии рекуперативного тормо-
жения. В еще больших масштабах рекуперация теплоты используется
на промышленных производствах. Одна из технологий рекуперации
теплоты — накопители энергии с фазовым переходом.
Известно, что при смене агрегатного состояния вещества проис-
ходит значительное выделение или поглощение теплоты при малом
изменении температуры. Вследствие этого тепловые аккумуляторы с
применением материалов с фазовым переходом являются высокоэф-
фективным решением, позволяющим накапливать большое количество
энергии, и широко применяются в солнечной энергетике, тепловых
насосах, системах термического контроля космических аппаратов [1].
Проводятся исследования по использованию таких материалов для
обогрева и охлаждения зданий [1].
В современной промышленности наиболее распространены тепло-
вые накопители, имеющие форму параллелепипеда, сплошного цилин-
дрического контейнера или трубы, заполненной плавким материалом
[2]. В последних наполнитель могут пересекать поперечные или про-
дольные ребра радиатора для лучшего теплового контакта [3]. Встре-
чаются накопители и более сложной формы.
Несмотря на разнообразие форм, принцип работы у большинства
тепловых накопителей общий. Поясним принцип рекуперации тепло-
вой энергии в таких системах на примере цилиндрического накопителя
(рис. 1).
Как правило, тепловые аккумуляторы состоят из изоляционной
оболочки, плавкого наполнителя и проходящих через него трубок
Рис. 1. Схематическое изображение поперечного сечения цилиндрического
теплового накопителя с одной (
а
) и пятью (
б
) тепловыми трубками
100
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 1