Características de diseño y simulación de la nueva instalación HELOKA-US para la validación del sistema de transporte y almacenamiento de calor intermedio de lecho de bolitas enfriado por helio DEMO
Autores: Gaus-Liu, Xiaoyang; Bubelis, Evaldas; Perez-Martin, Sara; Ghidersa, Bradut-Eugen; Hering, Wolfgang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Eu-demo
Lecho de guijarros enfriado por helio
Circuito de sal fundido
Sistema de transporte de calor
Sistema de conversión de energía
Intercambiador de calor helio-ms
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Para el concepto de lecho de guijarros enfriado por helio (HCPB) de la UE-DEMO, se considera un diseño acoplado indirecto (ICD) con un circuito de sal fundida (MS) como sistema intermedio de transporte y almacenamiento de calor (IHTS) para la fase de diseño conceptual. El IHTS con almacenamiento de energía desacopla el sistema de transporte de calor primario (PHTS) que experimenta ciclos de potencia de pulso y de reposo del sistema de conversión de energía (PCS), y así puede proporcionar energía estable a la turbina y a la red. Sin embargo, el mantenimiento de parámetros estables de He y MS durante las transiciones de reposo a pulso y viceversa es un desafío para el diseño del circuito de MS, y se debe verificar el rendimiento real del intercambiador de calor helio-MS (He/MS HX). Para investigar tales componentes y condiciones, se está construyendo una nueva infraestructura de I+D HELOKA-US (Helium Loop Karlsruhe-Upgrade Storage) para la validación de componentes prototípicos y la operación del circuito de MS en condiciones estacionarias y transitorias. Este documento proporciona las características de diseño de la Fase 1a del proyecto y los resultados de simulación con EBSILON en la fase de generación de energía.
Descripción
Para el concepto de lecho de guijarros enfriado por helio (HCPB) de la UE-DEMO, se considera un diseño acoplado indirecto (ICD) con un circuito de sal fundida (MS) como sistema intermedio de transporte y almacenamiento de calor (IHTS) para la fase de diseño conceptual. El IHTS con almacenamiento de energía desacopla el sistema de transporte de calor primario (PHTS) que experimenta ciclos de potencia de pulso y de reposo del sistema de conversión de energía (PCS), y así puede proporcionar energía estable a la turbina y a la red. Sin embargo, el mantenimiento de parámetros estables de He y MS durante las transiciones de reposo a pulso y viceversa es un desafío para el diseño del circuito de MS, y se debe verificar el rendimiento real del intercambiador de calor helio-MS (He/MS HX). Para investigar tales componentes y condiciones, se está construyendo una nueva infraestructura de I+D HELOKA-US (Helium Loop Karlsruhe-Upgrade Storage) para la validación de componentes prototípicos y la operación del circuito de MS en condiciones estacionarias y transitorias. Este documento proporciona las características de diseño de la Fase 1a del proyecto y los resultados de simulación con EBSILON en la fase de generación de energía.