بررسی تجربی تاثیر استفاده از لوله مارپیچ وسینوسی در مخزن ذخیره ساز بر نرخ تولید یخ

در این مقاله برای اولین بار به بررسی و مقایسه‌ی تجربی عملکرد مبدل حرارتی با دو هندسه لوله مارپیچ و سینوسی در ذخیره‌ساز‌‌های انرژی به کمک مواد تغییر فاز دهنده پرداخته شده‌ است. با کمک لوله مارپیچ و سینوسی به دلیل ایجاد جریان ثانویه و افزایش آشفتگی در جریان مبرد می‌توان ضریب انتقال حرارت را افزایش داد. نتایج نشان می‌دهد که در مبدل حرارتی مارپیچ نسب به مبدل حرارتی سینوسی ضریب انتقال حرارت کمتر در حالی که میزان یخ تولید شده بیشتر است. دلیل این موضوع ایجاد ناحیه سردتر درون محفظه انجماد است. میزان اختلاف یخ تولیدی در حالتی که دبی کمتری در مبدل وجود دارد بیشتر از حالتی است که دبی زیادی در داخل مبدل جریان دارد. در آزمایش‌های انجام شده پدیده زیر سرد شدن آب قبل از انجماد مشاهده شد. این پدیده در کوتاه ‌مدت باعث افزایش سرعت تغییر فاز و انجماد گردیده است. با اینکه هندسه مارپیچ یخ بیشتری در آزمون‌ها ایجاد کرد ولی این در هندسه به دلیل فضای محدودتری که نسبت به هندسه سینوسی اشغال می‌کند در بلند مدت به دلیل افزایش ضخامت یخ بر روی لوله‌ها و همپوشانی این یخ نرخ انتقال حرارت کاهش پیدا کرده و مقاومت حرارتی یخ غالب خواهد شد.