Уникальная технология по гибкости и эффективности превосходит традиционные варианты хранения тепла

Многие процессы, которые производят электроэнергию, также производят и тепло - мощный энергоресурс, который часто остается неиспользованным повсюду - от заводов до транспортных средств и электростанций.

Инновационная система, разрабатываемая в настоящее время Аргонской национальной лабораторией Министерства энергетики США (DOE), может быстро накапливать тепло и выделять его для использования в случае необходимости, превосходя традиционные варианты хранения как по гибкости, так и по эффективности.

Система аккумулирования тепловой энергии TESS

Система аккумулирования тепловой энергии или TESS, изначально разрабатывалась для улавливания и хранения избыточного тепла, поступающего с концентрационных солнечных энергетических установок. Она также подходит для различных коммерческих применений, включая опреснительные установки, комбинированные теплоэнергетические (ТЭЦ) системы, промышленные процессы и тяжелые грузовые автомобили.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Возможность рекуперации и использования отработанного тепла может повысить эффективность и снизить затраты за счет извлечения большего количества энергии из того же количества топлива. В случае электричества или опреснительной установки, работающей на концентрированной солнечной энергии, TESS может улавливать тепло днем и выделять его ночью для поддержания работы установки. Работы по разработке системы финансируются Управлением технологий солнечной энергии Министерства энергетики.

"Всякий раз, когда происходит процесс сжигания, вы теряете около 60 % энергии в виде тепла", - сказал Дилеп Сингх, старший специалист по материалам из Аргонны, который руководил разработкой TESS. "В некотором смысле, это тепловая версия батареи, в которой вы заряжаете и разряжаете тепло, а не электричество".

TESS - это форма скрытого аккумулирования тепла, где энергия содержится в материале фазообмена, таком как расплавленная соль. Хотя такие материалы хорошо удерживают тепло, они, как правило, являются плохими проводниками, поэтому поглощение и выделение энергии занимает слишком много времени.

Чтобы обойти это ограничение, исследователи разработали способ встраивания материалов для фазового обмена в пористую, высокотермопроводящую пену. Затем они герметизируют пену инертным газом внутри модуля, предотвращая попадание влаги или кислорода внутрь и разрушение компонентов. Сохраненное тепло внутри модуля может затем передаваться, например, в воду, где оно превращается в пар, который перемещает турбину. TESS также может быть настроена для конкретного применения путем выбора различных материалов для фазового обмена.

"Одним из больших преимуществ нашей технологии является то, что она является модульной, так что вам не нужна огромная структура хранилища", - сказал Сингх. "Вы можете сделать эти модули определенного управляемого размера и установить их в любом количестве".

Исследователи продемонстрировали, что TESS может работать при температуре свыше 700°C. Высокая плотность энергии делает ее меньше и более гибкой по сравнению с обычно используемыми системами аккумулирования тепла, которые полагаются на повышение и понижение температуры материала. Технология получила награду R&D 100 в 2019 году, и в настоящее время исследователи работают над ее интеграцией в когенерационные системы корпорации Capstone Turbine Corporation для ускорения рекуперации тепла.

С помощью отраслевых партнеров Сингх и его коллеги продолжают дорабатывать технологию TESS, а также разработали собственную испытательную установку для проверки производительности при многократной зарядке и разгрузке. В дополнение к усовершенствованию когенерационных систем и расширению возможностей диспетчеризации опреснителей и электростанций технология TESS может преобразовывать отработанное тепло в механическую энергию в большегрузных автомобилях или в систему отопления салона электромобилей. Точно так же, как "TESS" может функционировать в качестве батареи для отопления, так и для холода, возможно, предлагая опцию охлаждения для коммерческих зданий. опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet