Portal de Periódicos da CAPES

The behaviour of adsorbent energy storage beds

1976; Elsevier BV; Volume: 18; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1016/0038-092x(76)90055-4

1471-1257

D.J. Close, Trevor Pryor,

Adsorption and Cooling Systems

A numerical study is made of the behaviour of packed beds containing adsorbent material used for energy storage. The basic model assumes that air at a given absolute humidity and at either a high or low temperature is available to charge or discharge the store, the air flow direction for the charging case being opposed to that for the discharging case. When air flows through the bed, transfer of heat and water vapour to the air stream is assumed to teh governed by surface transfer coefficients, while difusion of heat and water vapour in the fluid flow direction is neglected. For periods of no air flow, diffusion in the direction of the bed axis occurs; and for both the air flow and no air flow cases, heat transfer through the container walls is included. From the foregoing, three operating modes are possible—charging, discharging and no flow—and when charging or discharging there may be variations in the air flow rate. A repeatable random number sequence is used to determine the mode of operation at each time step during the numerical integration, and the magnitude of the random number determines the air flow rate. For this random number sequence the effects of wall losses and adsorption capacity of the adsorbent (on store performance) are studied. Se realiza un estudio numérico de un conjunto de lechos que contienen material adsorbente usado en acumulación de energía. El modelo presupone que para la carga y la descarga del acumulador se dispone de aire con una humedad absoluta data y a alta o baja temperatura, siendo el flujo de aire en la carga de sentido opuesto al de la descarga. Cuando el aire fluye a través del lecho, se supone que la transferencia de calor y de vapor de agua a la corriente de aire es gobernada por coeficientes superficiales, mientras que se desprecia la difusión del calor y del vapor de agua en la dirección del flujo. Se incluye la transferencia de calor a través de las paredes del recipiente para ambos casos de flujo y para cuando no hay flujo de aire, y en este último caso la difusión a lo largo del eje del lecho. De lo anterior, son posibles tres regímenes—carga, descarga y ausencia de flujo-, y en caso de carga o descarga puede haber variaciones en el flujo de aire. Para determinar el régimen en cada lapso durante la integración numérica se usa un número de secuencias repetible aleatorio, y la magnitud de este número determina el flujo de aire. Se estudia también la capacidad de adsorción del adsorbente y los efectos de pérdidas por las paredes para este número. Les auteurs présentent une étude du comportement des couches empilées constituées de matériaux adsorbants et destinées au stockage de l'énergie. Le modèle de base suppose qu'on utilise de l'air à un taux d'humidité déterminé pour charger ou décharger l'accumulateur, cet air pouvant être à haute ou basse température. Le sens du flux d'air utilisé dans le processus de charge est opposéà celui utilisé dans le processus de décharge. Dans la traversée de la couche, on suppose que le transfert de chaleur et de vapeur d'eau au courant d'air est soumis aux coefficients de transfert superficiels, tandis que l'on néglige la diffusion de chaleur et de vapeur d'eau dans le sens de circulation du fluide. Dans les périodes sans circulation intervient la diffusion dans le sens axial de la couche, et dans les deux cas de présence ou d'absence du flux d'air, on tient compte du transfert de chaleur à travers les parois de l'enveloppe. De ce qui précède, trois modes opératoires sont possibles—charge, décharge et absence de courant de courant de circulation—et dans la charge ou la décharge, il peut y avoir variation du flux. On utilise une séquence de nombre aléatoire répétitible pour déterminer le mode opératoire à chaque stade de l'intégration numérique et l'amplitude du nombre aléatoire détermine le flux d'air. Pour ce nombre aléatoire on étudie l'effet sur les performances de l'accumulation des pertes des parois et de la capacité d'adsorption du matériau.