Η νορβηγική εταιρεία SINTEF ανέπτυξε ένα σύστημα αποθήκευσης θερμότητας που βασίζεται σε υλικά αλλαγής φάσης (PCM) για την υποστήριξη της παραγωγής φωτοβολταϊκών και τη μείωση των φορτίων αιχμής. Το δοχείο της μπαταρίας περιέχει 3 τόνους υγρού βιοκεριού με βάση φυτικά έλαια και αυτή τη στιγμή υπερβαίνει τις προσδοκίες στην πιλοτική μονάδα.
Το νορβηγικό ανεξάρτητο ερευνητικό ινστιτούτο SINTEF ανέπτυξε μια μπαταρία βασισμένη σε PCM, ικανή να αποθηκεύει αιολική και ηλιακή ενέργεια ως θερμική ενέργεια χρησιμοποιώντας μια αντλία θερμότητας.
Τα PCM μπορούν να απορροφήσουν, να αποθηκεύσουν και να απελευθερώσουν μεγάλη ποσότητα λανθάνουσας θερμότητας εντός ενός συγκεκριμένου εύρους θερμοκρασίας. Χρησιμοποιούνται συχνά σε ερευνητικό επίπεδο για την ψύξη και τη διατήρηση θερμών φωτοβολταϊκών μονάδων.
«Μια θερμική μπαταρία μπορεί να χρησιμοποιήσει οποιαδήποτε πηγή θερμότητας, αρκεί το ψυκτικό μέσο να παρέχει θερμότητα στη θερμική μπαταρία και να την απομακρύνει», δήλωσε ο ερευνητής Alexis Sewalt στο pv. «Σε αυτήν την περίπτωση, το νερό είναι το μέσο μεταφοράς θερμότητας επειδή είναι κατάλληλο για τα περισσότερα κτίρια. Η τεχνολογία μας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικές διεργασίες χρησιμοποιώντας υγρά μεταφοράς θερμότητας υπό πίεση, όπως το διοξείδιο του άνθρακα υπό πίεση, για την ψύξη ή την κατάψυξη βιομηχανικών διεργασιών».
Οι επιστήμονες τοποθέτησαν αυτό που αποκαλούν «βιο-μπαταρία» σε ένα ασημένιο δοχείο που περιείχε 3 τόνους PCM, ένα υγρό βιο-κερί με βάση φυτικά έλαια. Αναφέρεται ότι είναι σε θέση να λιώσει στη θερμοκρασία του σώματος, μετατρέποντας σε ένα στερεό κρυσταλλικό υλικό όταν «κρυώσει» κάτω από τους 37 βαθμούς Κελσίου.
«Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας 24 λεγόμενες πλάκες buffer που απελευθερώνουν θερμότητα στο νερό διεργασίας και λειτουργούν ως φορείς ενέργειας για να την εκτρέψουν μακριά από το σύστημα αποθήκευσης», εξήγησαν οι επιστήμονες. «Το PCM και οι θερμικές πλάκες μαζί καθιστούν την Thermobank συμπαγή και αποτελεσματική».
Το PCM απορροφά πολλή θερμότητα, αλλάζοντας τη φυσική του κατάσταση από στερεά σε υγρή, και στη συνέχεια απελευθερώνει θερμότητα καθώς το υλικό στερεοποιείται. Οι μπαταρίες μπορούν στη συνέχεια να θερμάνουν κρύο νερό και να το απελευθερώσουν στα θερμαντικά σώματα και τα συστήματα εξαερισμού του κτιρίου, παρέχοντας ζεστό αέρα.
«Η απόδοση του συστήματος αποθήκευσης θερμότητας που βασίζεται σε PCM ήταν ακριβώς αυτό που περιμέναμε», δήλωσε ο Sevo, σημειώνοντας ότι η ομάδα του δοκιμάζει τη συσκευή για περισσότερο από ένα χρόνο στο εργαστήριο ZEB, το οποίο διευθύνεται από το Νορβηγικό Ερευνητικό Πανεπιστήμιο (NTNU). «Χρησιμοποιούμε όσο το δυνατόν περισσότερη από την ηλιακή ενέργεια του κτιρίου. Διαπιστώσαμε επίσης ότι το σύστημα είναι ιδανικό για το λεγόμενο peak shave».
Σύμφωνα με την ανάλυση της ομάδας, η φόρτιση των βιομπαταριών πριν από την πιο κρύα ώρα της ημέρας μπορεί να βοηθήσει στη σημαντική μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο, αξιοποιώντας παράλληλα τις διακυμάνσεις των τιμών spot.
«Ως αποτέλεσμα, το σύστημα είναι πολύ λιγότερο περίπλοκο από τις συμβατικές μπαταρίες, αλλά δεν είναι κατάλληλο για όλα τα κτίρια. Ως νέα τεχνολογία, το κόστος επένδυσης εξακολουθεί να είναι υψηλό», ανέφερε η ομάδα.
Η προτεινόμενη τεχνολογία αποθήκευσης είναι πολύ απλούστερη από τις συμβατικές μπαταρίες, επειδή δεν απαιτεί σπάνια υλικά, έχει μεγάλη διάρκεια ζωής και απαιτεί ελάχιστη συντήρηση, σύμφωνα με τον Sevo.
«Ταυτόχρονα, το κόστος μονάδας σε ευρώ ανά κιλοβατώρα είναι ήδη συγκρίσιμο ή χαμηλότερο από αυτό των συμβατικών μπαταριών, οι οποίες δεν παράγονται ακόμη μαζικά», είπε, χωρίς να διευκρινίσει λεπτομέρειες.
Άλλοι ερευνητές από το SINTEF ανέπτυξαν πρόσφατα μια βιομηχανική αντλία θερμότητας υψηλής θερμοκρασίας που μπορεί να χρησιμοποιήσει καθαρό νερό ως μέσο εργασίας, η θερμοκρασία της οποίας φτάνει τους 180 βαθμούς Κελσίου. Περιγραφόμενη από την ερευνητική ομάδα ως «η πιο καυτή αντλία θερμότητας στον κόσμο», μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία βιομηχανικών διεργασιών που χρησιμοποιούν ατμό ως φορέα ενέργειας και μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας μιας εγκατάστασης κατά 40 έως 70 τοις εκατό επειδή μπορεί να ανακτήσει την απορριπτόμενη θερμότητα χαμηλής θερμοκρασίας, σύμφωνα με τον δημιουργό της.
This content is copyrighted and may not be reused. If you would like to partner with us and reuse some of our content, please contact editors@pv-magazine.com.
Δεν θα δείτε τίποτα εδώ που να μην λειτουργεί καλά με άμμο και να μην διατηρεί τη θερμότητα σε υψηλότερες θερμοκρασίες, επομένως η θερμότητα και η ηλεκτρική ενέργεια θα μπορούσαν να αποθηκευτούν και να παραχθούν.
Υποβάλλοντας αυτήν τη φόρμα, συμφωνείτε με τη χρήση των δεδομένων σας από το περιοδικό pv για τη δημοσίευση των σχολίων σας.
Τα προσωπικά σας δεδομένα θα αποκαλυφθούν ή θα κοινοποιηθούν με οποιονδήποτε άλλο τρόπο σε τρίτους μόνο για σκοπούς φιλτραρίσματος ανεπιθύμητης αλληλογραφίας ή όπως απαιτείται για τη συντήρηση του ιστότοπου. Δεν θα γίνει καμία άλλη μεταφορά σε τρίτους, εκτός εάν δικαιολογείται από τους ισχύοντες νόμους περί προστασίας δεδομένων ή εάν απαιτείται από το νόμο από το PV.
Μπορείτε να ανακαλέσετε αυτήν τη συγκατάθεση ανά πάσα στιγμή στο μέλλον, οπότε τα προσωπικά σας δεδομένα θα διαγραφούν αμέσως. Διαφορετικά, τα δεδομένα σας θα διαγραφούν εάν το αρχείο καταγραφής pv έχει επεξεργαστεί το αίτημά σας ή έχει εκπληρωθεί ο σκοπός αποθήκευσης δεδομένων.
Οι ρυθμίσεις cookie σε αυτόν τον ιστότοπο έχουν οριστεί ώστε να «επιτρέπουν τα cookies» για να σας προσφέρουν την καλύτερη δυνατή εμπειρία περιήγησης. Εάν συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε αυτόν τον ιστότοπο χωρίς να αλλάξετε τις ρυθμίσεις cookie ή κάνετε κλικ στην επιλογή «Αποδοχή» παρακάτω, συμφωνείτε με αυτό.