Magazynowanie ciepła Nowe technologie poprawy efektywności

Transkrypt

1 Magazynowanie ciepła Nowe technologie poprawy efektywności I Konferencja Rynku Urządzeń Grzewczych MTP Instalacje 2012 Poznań Roland Krause roland.krause@spiug.pl 782/

2 Wyzwanie dla przyszłości energetyki? Efektywne magazynowanie i wykorzystanie nadwyżek ciepła i innych form energii

3 Moc (kw) Potrzeba magazynowania ciepła przykłady Układy kogeneracyjne Instalacje słoneczne Kocioł Niedobór ciepła Kogeneracja Nadwyżka ciepła Nadwyżka ciepła Ciepło wykorzystane Czas Czas

4 Możliwości magazynowania ciepła

5 Magazynowanie ciepła 2 podstawowe warianty ZASOBNIK / WODA Dostarczanie ciepła podnosi temperaturę medium Stan skupienia nie zmienia się Wykorzystanie ciepła jawnego TERMOAKUMULATOR / PCM (Phase Change Material) Dostarczanie ciepła nie podnosi temperatury medium Stan skupienia zmienia się Wykorzystanie ciepła utajonego

6 Przemiana fazowa, a ciepło do jej przeprowadzenia Ciepło potrzebne dla stopienia lodu Ciepło potrzebne podgrzania wody ±0 o C 0 80 o C Wniosek? Wykorzystanie przemiany fazowej pozwala dostarczać i odbierać więcej ciepła

7 Temperatura Termoakumulator z wykorzystaniem przemiany fazowej Ciepło utajone (przemiana fazowa topnienie) T = 58 o C T1 T2 Wykorzystanie OCTANU SODU pozwala obniżyć temperaturę przemiany (topnienia) do 58 o C Ta sama ilość ciepła może być zgromadzona w niższej temperaturze, dzięki wykorzystaniu ciepła utajonego Zakumulowane ciepło

8 Pojemność cieplna (kj/kg) Octan sodu cechy szczególne i zalety zastosowania Nazywany potocznie ciepłym lodem Nie jest niebezpieczny dla zdrowia w myśl obowiązujących przepisów Jeden z nielicznych związków chemicznych występujący w żywności Niepalny i niewybuchowy Nie wymagający regeneracji Biodegradacja: 99% (po 28 dniach) Pojemność cieplna znacznie wyższa niż dla wody

9 Gdzie na co dzień wykorzystuje się mechanizm magazynowania ciepła? Ogrzewacze termiczne np. do dłoni Wykorzystanie octanu sodu Czas działania do 30 min. Temperatura do 54 o C Uruchomienie impulsem mechanicznym Regeneracja przez wygotowanie

10 Termoakumulatory budowa i możliwości zabudowy Termoakumulatory budowane w formie zasobników zawierających 4 6 cel z octanem sodu Zabudowa termoakumulatorów na zewnątrz lub wewnątrz budynku Źródło: ecotec-energiespartechnik.de, solarenergie-freund.de

11 Termobaterie przykład wykorzystania w systemie grzewczym domu Źródło: Isocal Heiz- Kühlsysteme, Friedrichshafen

12 Termobaterie faza pilotażu 2012 Pierwsze wdrożenia pilotażowe w Niemczech bazują na założeniach, że: Dom jednorodzinny: 140 m 2 Zapotrzebowanie ciepła: 30 kwh/m 2 rok Liczba mieszkańców: 4 os. Zużycie ciepłej wody: 50 dm 3 /os. d Zapewnienie całkowitego rocznego zapotrzebowania na ciepło dzięki: 50 m 2 instalacji słonecznej + 15 termobaterii (60 cel)

13 Magazynowanie ciepła Nowe technologie poprawy efektywności MTP Instalacje 2012 Poznań Roland Krause 782/