Magazynowanie ciepła jest tematem, który już od jakiegoś czasu budzi ogólne zainteresowanie. Mowa tutaj nie tylko o magazynowaniu energii elektrycznej, ale również o cieple. Dlaczego? Ponieważ z punktu widzenia użytkownika zarówno pierwszy rodzaj energii, jak i drugi jest nie mniej ważny. Zgodnie z informacjami, jakie można znaleźć w różnych źródłach, w Unii Europejskiej ciepło stanowi aż 49% energii pierwotnej w bilansie energetycznym, gdzie transport pochłania – 31%, a energia elektryczna – zaledwie 20%.
Sprawa magazynowania ciepła staje się coraz ważniejszą kwestią, której poświęca się dużo czasu w ostatnich latach. Dzieje się tak choćby ze względu na fakt, że odnawialne źródła energii wykorzystywane są w ogrzewnictwie na coraz większą skalę. Jest to związane także z tym, że tzw. niestabilność OZE wynika z uzależnienia od warunków pogodowych czy pory dnia. Poszukuje się więc optymalnych rozwiązań, które pomogłyby wyeliminować lub zminimalizować te problemy w odniesieniu nie tylko do odnawialnych źródeł czy ciepła wytwarzanego w tradycyjnych technologiach i innych.
Jak wiemy budynki mieszkalne czy komercyjne, oprócz zasilania w energię elektryczną są ogrzewane w sezonie grzewczym, a w okresie letnim – chłodzone. Ponadto zaopatruje się je w ciepłą wodę użytkową przez cały rok. Jak można się domyślić w okresie letnim, jak i w ciepłym okresie grzewczym występuje nadmiar ciepła. Mógłby on być zmagazynowany i wykorzystany wtedy, kiedy wystąpi zwiększone zapotrzebowanie na ogrzewanie. Dlatego też zaczęto poszukiwać optymalnych rozwiązań, które pomogłyby w sposób efektywny magazynować nadwyżki ciepła i wykorzystywać je, gdy wystąpi jego zwiększony popyt.
Woda jako efektywny akumulator ciepła
Zgodnie z danymi podawanymi przez Termishe Solarenergie jednym z lepszych akumulatorów ciepła jest powszechnie wykorzystywana woda. Dlaczego? Choćby ze względu na swoją dostępność. Według informacji to właśnie to medium jest najtańszym rozwiązaniem wyróżniającym się w zestawieniu z innymi cieczami. To woda lub jej kombinacja z innymi substancjami jest najczęściej wykorzystywana jako efektywny akumulator energii cieplnej. Jednak musi się ona znajdować w dobrze zaizolowanym zbiorniku, w którym znajduje się wymiennik ciepła oraz instalacja do przepływu zimnej i ciepłej wody.
Magazynowanie ciepła ,zasobniki – alternatywa, która może zaskoczyć
Zasobniki stanowią jedno z rozwiązań, nad którymi prowadzone są obecnie prace badawczo-rozwojowe. To właśnie one, jako magazyn ciepła z kombinacją słonecznej energetyki cieplnej pozwalają na pozyskiwanie energii nie tylko w piękne słoneczne dni, ale również w te pochmurne. Dokładnie to samo dzieje się nocą. Dlatego są one coraz powszechniej stosowane. Wśród zasobników możemy wyróżnić te betonowe z solanką, jak również te z olejem termicznym. Pierwsze – choć są stosunkowo wydajną propozycją, posiadają niestety pewne wady i nie chodzi tutaj tylko i wyłącznie o koszty. Jak wiadomo, solanka jest wrażliwa na wpływy eksploatacyjne. W sytuacji, gdy zostanie przekroczona dopuszczalna temperatura, następuje jej wytrącenie, co może spowodować nieodwracalne uszkodzenie zasobnika. W przypadku drugiego rozwiązania trzeba liczyć się z faktem, że na tę chwilę moduły, które są testowane, magazynują stosunkowo niewielką ilość ciepła – 500kW. Jednak funkcjonujący system – Thermal Energy Storage może być wykonywany w systemach modułowych, co automatycznie pozwala na jego rozbudowę, a tym samym na zwiększone możliwości magazynowania energii.
Magazynowanie utajone oraz magazynowanie sorpcyjne
Wiadomo również, że prowadzone są badania nad innymi metodami magazynowania ciepła. Jednym z tych pomysłów są magazyny ciepła utajonego, które opierają się na zjawisku generowania energii w chwili, gdy ciecz przechodzi w stan stały. Dzieje się tak np. gdy woda w temperaturze 0°C zmienia stan, wytwarzając przy tym ciepło w ilości, która potrzebna jest do jej ogrzania od 0°C do 80°C. Kolejną z propozycji są magazyny sorpcyjne wykorzystujące zeolit lub sodę kaustyczną. Ich działanie polega na magazynowaniu energii cieplnej powstałej w wyniku pompowania pozyskanego w lecie ciepła na głębokość od 60 do 80 km. Gdy pojawia się zapotrzebowanie, obieg wodny transportuje zmagazynowanie ciepło na górę, gdzie woda ulega odparowaniu ze względu na wysokie ciśnienie.
Jak można zauważyć co jakiś czas, pojawią się nowe pomysły, które mają jak najlepiej odpowiadać obecnym oczekiwaniom stawianym tego typu rozwiązaniom. Trend ten wciąż dąży do optymalizacji, dlatego warto obserwować jego rozwój, bo wpłynie on znacząco na jakość naszego życia w przyszłości.
