Details

Цель исследования: научное обоснование применения тепловых накопителей с фазопереходным теплоаккумулирующим материалом во втором контуре атомной электростанции. Настоящее исследование сосредоточено на анализе работоспособности тепловых накопителей с фазовым переходом для использования во втором контуре атомных электростанций. Особое внимание уделено режимным характеристикам таких систем и оценке их энергетической эффективности при различных сценариях эксплуатации. Разработанная методологическая база представляет собой комплексный подход к обоснованию внедрения тепловых аккумуляторов с плавящимися материалами в структуру АЭС. В ходе анализа установлена степень воздействия различных факторов на температурные характеристики теплоносителя и эксергетическую эффективность процессов накопления и отдачи тепловой энергии. Особенностью предложенного алгоритма является его универсальность – он обеспечивает не только технико-экономическое обоснование применения накопителей во втором контуре АЭС, но и служит инструментом для принятия оптимальных проектных решений на этапе разработки энергетической установки. Методика учитывает взаимосвязь термодинамических, конструктивных и эксплуатационных параметров, что позволяет находить баланс между энергетической эффективностью и технологической реализуемостью. Полученные результаты открывают новые перспективы для адаптации АЭС к условиям современных энергосистем, требующих повышенной маневренности генерации.

The purpose of the study is to provide a scientific justification for the use of thermal storage devices with phase-shifting heat storage material in the second circuit of a nuclear power plant. The present study focuses on the analysis of the operability of thermal storage devices with a phase transition for use in the second circuit of nuclear power plants. Special attention is paid to the operational characteristics of such systems and the assessment of their energy efficiency under various operating scenarios. The developed methodological framework represents an integrated approach to substantiating the introduction of thermal accumulators with melting materials into the structure of nuclear power plants. The analysis established the degree of influence of various factors on the temperature characteristics of the coolant and the exergetic efficiency of the processes of accumulation and release of thermal energy. A special feature of the proposed algorithm is its versatility – it provides not only a feasibility study for the use of storage devices in the second circuit of nuclear power plants, but also serves as a tool for making optimal design decisions at the stage of power plant development. The methodology takes into account the interrelation of thermodynamic, design and operational parameters, which makes it possible to find a balance between energy efficiency and technological feasibility. The results obtained open up new prospects for the adaptation of nuclear power plants to the conditions of modern power systems that require increased maneuverability of generation.