Аккумулятор-теплообменник — устройство для накопления и последующего использования теплоты. Состоит из теплоизолированной емкости с рабочим телом, непосредственно аккумулирующим теплоту, системы каналов для теплообмена рабочего тела с теплоносителем.
Полный цикл работы складывается из трех последовательных режимов: зарядки теплотой, ее хранения и разрядки. Переход от одного режима к другому осуществляется регулирующими устройствами, образующими вместе с аккумулятором-теплообменником и трубопроводами систему аккумулятора-теплообменника.
Аккумулятор-теплообменник применяется для передачи теплоты потребителю от источника переменной мощности (например, солнца) в случае, когда график выработки теплоты источником не совпадает с графиком ее потребления.
Аккумуляторы-теплообменники делят по характеру физических или химических процессов, происходящих в них, на аккумуляторы «явной» теплоты, теплоты фазового перехода (плавления) и химических реакций.
- В аккумуляторе «явной» теплоты процесс аккумуляции осуществляется нагревом теплоемкого рабочего тела, например засыпки из камней, нагреваемой проходящим сквозь нее горячим воздухом, или водяного бака с циркулирующей по змеевикам сквозь него водой. Достоинства аккумулятора-теплообменника этого типа — простота конструкции и малая стоимость.
- Аккумулятор-теплообменник плавления рабочего тела выполнен на герметичных контейнеров различной формы (пластин, цилиндров, шаров) с веществом, расплавляемым при обтекании контейнеров теплоносителем с температурой выше температуры плавления вещества. Плавление сопровождается поглощением теплоты, необходимой для разрушения кристаллической структуры вещества. При разрядке происходит обратный процесс — восстановление этой структуры, сопровождаемый выделением теплоты.
- В аккумуляторе-теплообменнике химической реакцией используется энергия связей обратимых химических реакций, включая сорбцию газов рабочим телом. Продукты реакции хранятся раздельно. Преимущество их — наибольшая плотность аккумулированной теплоты, превышающая такую же аккумулятора-теплообменника плавления в 3~4 раза.
