Magazyny energii na ciepło utajone i chemiczne

Magazyny na ciepło utajone wykorzystują właściwości fizyczne, tj. duże ciepło i niską temperaturę topnienia niektórych związków. Zasobniki zawierające roztwory soli, woski, parafiny lub kwasy organiczne, są podgrzewane przez systemy wykorzystujące energię słoneczną do temperatury topnienia = 30 – 50°C, aby następnie przy spadku temperatury przechodząc ze stanu płynnego w stały oddać duży ładunek ciepła. Do najpowszechniej stosowanych soli uwodnionych należą: chlorek wapniowy (temp. topnienia ok. 38°C), ciepło topnienia —174,5 kJ/kg, węglan sodowy (temp. topnienia ok. 36°C), ciepło topnienia — 7950 kJ/kg, tiosiarczan sodowy (temp. topnienia ok. 52,2°C), ciepło topnienia — 6750 kJ/kg, siarczan sodowy — sól Glaubera (temp. topnienia ok. 32°C), ciepło topnienia — 8100 kJ/kg — najpowszechniej stosowana. Zasobniki zawierające wystarczającą na kilka dni ilość energii cieplnej dla domu jednorodzinnego ważą od 3 do 10 t. Są to pojemniki z kapsułkami z tworzyw sztucznych lub z pionowo usytuowanymi, poprzecznie gęsto żebrowanymi rurami, w które wtłaczany jest czynnik ogrzewający sól i czynnik pobierający ciepło.
Prócz substancji zmieniających stan skupienia na zasadzie: stały — ciekły, w licznych doświadczeniach są brane pod uwagę substancje zmieniające jedynie postać ukrystalizowania na zasadzie: stały — stały (pentaerythritol), czy też substancje przechodzące z fazy ciekłej w gazową, co jednak jest najmniej wygodne.

tmp7a0-1Zasobniki wykorzystujące ciepło przemiany fazowej: a zasilany czynnikiem płynnym, a odbiór ciepła przez strumień powietrza lub odwrotnie, b) zasilany i rozładowywany przez czynnik płynny

Najlepsze parametry techniczne stwarzają magazyny chemiczne. Odmianą takiego magazynowania jest fotosynteza, która w przyrodzie od tysięcy lat odbywa się w sposób doskonały. Magazyny cieplno-chemiczne są ciągle jeszcze w fazie doświadczeń, lecz z pewnością już wkrótce wszystkie problemy techniczne zostaną pokonane. W magazynach tego typu wykorzystuje się możliwość przechowywania i odzyskiwania energii cieplnej na drodze odwracalnych reakcji endo- i egzotermicznych.

Jednym z ciekawszych i tanich urządzeń magazynujących jest zasobnik chemiczny wykorzystujący tlenek wapnia, który działa na zasadzie poniższego schematu

tmp7a0-2Zasobniki chemiczne mają możliwość gromadzenia ciepła w małych urządzeniach, co pozwala nawet na transport ciepła metodą kontenerową na duże odległości.
Wszystkie przedstawione powyżej metody są sposobami gromadzenia ciepła krótko- i średnioterminowymi.

Dodaj komentarz