Magazynowanie ciepła Nowe technologie poprawy efektywności I Konferencja Rynku Urządzeń Grzewczych Roland Krause MTP „Instalacje 2012” [email protected] 782/756-700 Poznań 24.04.2012 Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Wyzwanie dla przyszłości energetyki ? Efektywne magazynowanie i wykorzystanie nadwyżek ciepła i innych form energii Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Potrzeba magazynowania ciepła – przykłady Moc (kW) Układy kogeneracyjne Instalacje słoneczne Niedobór ciepła Kocioł Kogeneracja Nadwyżka ciepła Nadwyżka ciepła Ciepło wykorzystane Czas Czas Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Możliwości magazynowania ciepła Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych 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 Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Przemiana fazowa, a ciepło do jej przeprowadzenia Ciepło potrzebne dla stopienia lodu ±0oC Ciepło potrzebne podgrzania wody 0÷80oC Wniosek? Wykorzystanie przemiany fazowej pozwala dostarczać i odbierać więcej ciepła Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Temperatura Termoakumulator z wykorzystaniem przemiany fazowej T1 Ciepło utajone (przemiana fazowa – topnienie) T2 T = 58oC Wykorzystanie OCTANU SODU pozwala obniżyć temperaturę przemiany (topnienia) do 58oC Ta sama ilość ciepła może być zgromadzona w niższej temperaturze, dzięki wykorzystaniu ciepła utajonego Zakumulowane ciepło Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych 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 Pojemność cieplna (kJ/kg) Octan sodu – cechy szczególne i zalety zastosowania Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Gdzie na co dzień wykorzystuje się mechanizm magazynowania ciepła? Ogrzewacze termiczne np. do dłoni Wykorzystanie octanu sodu Czas działania do 30 min. Temperatura do 54oC Uruchomienie „impulsem mechanicznym” Regeneracja przez wygotowanie Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych 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 Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Termobaterie – przykład wykorzystania w systemie grzewczym domu Źródło: Isocal Heiz- Kühlsysteme, Friedrichshafen Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Termobaterie – faza pilotażu 2012 Pierwsze wdrożenia pilotażowe w Niemczech bazują na założeniach, że: Dom jednorodzinny: 140 m2 Zapotrzebowanie ciepła: 30 kWh/m2rok Liczba mieszkańców: 4 os. Zużycie ciepłej wody: 50 dm3/os.d Zapewnienie całkowitego rocznego zapotrzebowania na ciepło dzięki: 50 m2 instalacji słonecznej + 15 termobaterii (60 cel) Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych Magazynowanie ciepła Nowe technologie poprawy efektywności Roland Krause MTP Instalacje 2012” Poznań 24.04.2012 [email protected] 782/756-700 Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych