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Transient modeling of stratified thermal storage tanks: Comparison of 1D models and the Advanced Flowrate Distribution method
Indexado
WoS WOS:001317546200001
Scopus SCOPUS_ID:85203811265
DOI 10.1016/J.CSITE.2024.105084
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Thermal energy storage (TES) is one of the key technologies for enabling a higher deployment of renewable energy. In this context, the present study analyzes the modeling strategies of one of the most common TES systems: stratified thermal storage tanks. These systems are essential to many solar thermal installations and heat pumps, among other clean energy technologies. Three different one-dimensional tank models are compared by their computing speed and resilience to long time steps. Two of the models analyzed are numerical, one being explicit and the other one implicit, and the other is analytical. The models are validated against data from experiments carried out considering small-scale stratified tanks, showing that their performance can be improved by using the Advanced Flowrate Distribution (AFD) method. The results show that the analytical model maintains its accuracy with longer time steps and is robust against divergence. Conversely, the numerical models show equivalent performance for short time steps, while the computation time is reduced. Although the AFD method shows promising results by achieving an improvement of 43% in terms of Dynamic Time Warping, its parameter optimization must be generalized for different tank designs, flow rates, and temperatures.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Thermodynamics
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Riebel, Adrian - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
Universidad de Chile - Chile
2 Wolde, Ian - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
3 ESCOBAR-HENRIQUEZ, RAUL GUILLERMO Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
Universidad Adolfo Ibáñez - Chile
4 Barraza, Rodrigo Hombre Universidad Adolfo Ibáñez - Chile
5 CARDEMIL-IGLESIAS, JOSE MIGUEL Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
Doctorado Nacional
ANID PFCHA/DOCTORADO NACIONAL
ANID PFCHA
Solar Energy Research Center"-SERC-Chile

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
The authors wish to express their gratitude to the projects ANID/FONDAP/1523A0006 "Solar Energy Research Center"-SERC-Chile, ANID/FONDECYT/1231186, and ANID/FONDECYT/1221878. I. Wolde would like to acknowledge the funding from ANID PFCHA/Doctorado Nacional 2021-21211849.
The authors wish to express their gratitude to the projects ANID/FONDAP/1523A0006 \u201CSolar Energy Research Center\u201D - SERC-Chile, ANID/FONDECYT 1231186, and ANID/FONDECYT 1221878. I. Wolde would like to acknowledge the funding from ANID PFCHA/Doctorado Nacional 2021-21211849 .

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