Что такое песочная батарея? — Энергия полярной ночи
Какова структура вашего теплоаккумулятора?
Представляет собой утепленный силос со стальным корпусом, заполненным песком и теплообменными трубами. Кроме того, требуется оборудование за пределами хранилища, такое как компоненты автоматизации, клапаны, вентилятор и теплообменник или парогенератор.
Как вы нагреваете песок?
С электричеством из сети или местного производства, в обоих случаях из изменчивых источников, таких как ветер и солнце. Мы заряжаем его, когда доступна чистая и дешевая электроэнергия. Электрическая энергия передается в аккумулирующее тепло по воздушной трубе с замкнутым контуром. Воздух нагревается с помощью электрических резисторов и циркулирует в трубопроводе теплопередачи.
Насколько горячий песок?
Максимальная температура в теплоаккумуляторе Канкаанпяя составляет около 600 градусов Цельсия. Однако температура может быть даже выше в зависимости от потребностей клиента.
На практике максимальная температура песчаного теплоаккумулятора ограничивается не свойствами аккумулирующей среды, а теплостойкостью материалов, используемых при строительстве и управлении накопителем.
Как получить тепло из теплоаккумулятора?
Теплоаккумулятор разгружается продувкой труб холодным воздухом. Он нагревается при прохождении через хранилище и может использоваться, например, для преобразования воды в технологический пар или для нагрева воды для централизованного теплоснабжения в теплообменнике воздух-вода.
Почему вы используете песок?
Многие твердые материалы, такие как песок, можно нагревать до температур, значительно превышающих точку кипения воды. Аккумуляторы тепла на основе песка могут хранить в несколько раз больше энергии, чем в резервуаре с водой аналогичного размера; это благодаря большому диапазону температур, допускаемому песком. Таким образом, он экономит место и позволяет универсально использовать его во многих промышленных приложениях.
Какой песок вы используете?
Аккумулятор тепла не очень чувствителен к размеру песка. Мы предпочитаем недорогие материалы высокой плотности, которые не являются дефицитными. Нашим теплоаккумулятором может быть чужая грязь. Мы предпочитаем использовать материалы, которые не подходят для строительной отрасли.
Имеет ли значение размер песка?
Немного, мы предпочитаем использовать те размеры зерна, которые не подходят для строительной отрасли.
Как изолируется теплоаккумулятор?
Аккумулятор изготовлен из стали и изолирован стандартными термостойкими изоляционными материалами. Изоляция находится вокруг теплоаккумулятора между внешним стальным слоем и внутренним.
Как долго песок остается горячим зимой?
При необходимости он может оставаться горячим в течение нескольких месяцев, но фактический вариант использования накопителя тепла в Канкаанпяя заключается в его зарядке примерно за 2-недельные циклы.
Аккумулятор тепла имеет наилучший диапазон использования, когда он заряжается и разряжается от 20 до 200 раз в год, в зависимости от применения.
Может ли он накапливать электричество?
Не как таковой, так как хранит энергию в виде тепла. Тепло может быть преобразовано обратно в электричество с помощью турбин, таких как ORC-турбина или паровая турбина. Это требует дополнительных инвестиций в турбинную технологию, а преобразование в электроэнергию сопряжено с неотъемлемыми потерями, что усложняет экономическую сторону.
Это новая технология?
Ну и да и нет. Идея нагревания песка для хранения энергии не нова. Наш способ делать вещи и коммерциализировать их в крупномасштабных приложениях.
Могу ли я купить у вас теплоаккумулятор для своего дома?
Нет. У нас пока нет товаров для индивидуальных домов.
Кто ваши клиенты?
Мы обслуживаем широкий спектр различных предприятий и отраслей.
Например, энергетические компании, операторы жилых и коммерческих зданий, продукты питания и напитки, текстиль и одежда, химия и фармацевтика, производство металлов, целлюлозно-бумажная промышленность и другие отрасли.
Как наша компания может начать проект по аккумулированию тепла с помощью Polar Night Energy?
Пожалуйста, свяжитесь с нашим менеджером по продажам продукции Матти Ульвиненом: отправьте электронное письмо по адресу [email protected] или позвоните по телефону +358 40 838 5767. вирусный. Из-за большого количества запросов и сообщений наше время ответа может быть очень долгим. Благодарим вас за терпение. Спасибо!)
Как тепловая батарея Sunamp PCM сравнивается с другими гидравлическими тепловыми батареями
Д-р Дэвид Оливер , менеджер по разработке материалов, Sunamp | февраль 2023
Если вы нашли этот блог, вы, вероятно, заинтересованы в установке тепловой батареи в своем доме. Может быть, вы хотите обезуглерожить горячую воду, использовать непиковый тариф на электроэнергию или заменить стареющий газовый котел.
Вы, вероятно, провели некоторое исследование и обнаружили, что несколько компаний производят термобатареи, и вам интересно, в чем разница.
В этом блоге рассказывается о месте Sunamp в наборе (!) доступных вам опций.
Итак, обо всем по порядку — что мы сравниваем в этом блоге?
Мы ориентируемся на системы, которые отдают тепло так же, как тепловые батареи Sunamp. Тепловые батареи Sunamp используют циркулирующую воду для подачи тепла, поэтому их можно назвать гидронными тепловыми батареями.
Гидравлическая тепловая батарея представляет собой устройство, которое накапливает и выделяет тепло по запросу, а также передает тепло через циркулирующую воду (отсюда и слово «гидроаккумулятор») в трубопроводной системе. Его можно использовать для нагрева воды для радиаторов, а также для горячего водоснабжения ванных комнат и кухонь.
В этом блоге мы не рассматриваем ночные накопительные обогреватели (например, производства Dimplex), поскольку они предназначены для непосредственного обогрева помещения без передачи энергии через водяной контур или трубопровод.
Кто, кроме Sunamp, производит батареи водяного отопления для дома?
Я знаю еще несколько компаний, производящих батареи водяного отопления для нужд жилого сектора, в том числе британские стартапы Tepeo и Caldera и Steffes Hydronic Furnace в Канаде.
Все эти батареи используют воду для циркуляции тепла, но все ли они сохраняют тепло одинаковым образом?
Нет, не знают. Их объединяет то, что все они имеют высокую плотность энергии и хранят много энергии на единицу объема материала. Однако достигается это очень разными способами.
В Sunamp мы используем наши материалы с фазовым переходом Plentigrade (PCM) для хранения тепловой энергии, работая при температурах, близких к желаемой температуре воды, и используя скрытую теплоту плавления и кристаллизации для достижения высокой плотности энергии. (Если вам интересна научная база Plentigrade, я исследую эту тему в другом своем блоге здесь).
Компании, о которых я упоминал выше, используют материалы с высокой теплоемкостью (показатель того, сколько энергии требуется, чтобы поднять килограмм материала на 1°C) и используют прямой нагрев сопротивлением для нагрева их до очень высоких температур.
В некоторых случаях выше 500°C. Когда материал обладает высокой теплоемкостью, для его нагрева требуется много энергии. Он остывает, чтобы высвободить эту энергию. Чем сильнее вы нагреваете его, тем больше энергии он сохраняет. Такие материалы, как бетон, графит или керамика, являются хорошими примерами материалов с высокой теплоемкостью, и они уже много лет используются в ночных накопительных обогревателях.
Гидравлическая батарея для бытового применения, использующая третий (и гораздо более редкий) подход, разработана компанией Cellcius, которая использует термохимические материалы для хранения энергии. Здесь тепло накапливается и выделяется в результате обратимой химической реакции. Я полагаю, что они подвергают карбонат калия серии дегидратации и регидратации для накопления тепловой энергии, что является сложным и требует гораздо большего количества компонентов, чтобы заставить его работать (из-за использования газов), чем метод фазового перехода Sunamp. Продукты Cellcius также должны хранить газ, образующийся в результате их процессов, поэтому для этого требуется место, что не требуется при других методах накопления тепла.
Однако потенциально он может хранить тепло в течение нескольких недель без потерь, если его не использовать. Я не буду больше говорить об этом подходе, поскольку в настоящее время он находится на стадии прототипа и еще не доступен для коммерческого использования.
Какой плотности энергии могут достигать высокотемпературные керамические батареи и как они соотносятся с батареями Sunamp Plentigrade?
Нет никаких сомнений в том, что высокотемпературные батареи хранят большое количество энергии.
Используемые материалы, такие как металлы, заполнители, тугоплавкие оксиды или керамика, могут иметь очень высокую теплоемкость.
Вполне возможно, что высокотемпературная батарея тепла может продемонстрировать в определенном диапазоне температур, что ее материал может хранить большее количество ватт-часов (энергии) на литр, чем PCM Sunamp.
Однако плотность энергии на материальном уровне — это еще не все.
Трудность высокотемпературных тепловых батарей заключается в извлечении всей этой энергии из материала и уменьшении высоких уровней потерь тепла.
Представьте, что потери тепла (снижение эффективности) тепловой батареи составляют 500°C, что более чем в два раза превышает температуру стандартной кухонной печи. Бытовые тепловые батареи Sunamp работают при температуре менее 80ºC, что значительно снижает разницу температур, и, как и следовало ожидать, наши тепловые потери намного ниже. Таким образом, когда речь идет о доставке тепла на системном уровне, показатели плотности энергии материалов менее важны, все дело в производительности устройства.
Расскажите мне подробнее о потерях тепла. Насколько это важно для каждого типа батареи?
Поскольку температура, связанная с хранением энергии в энергоплотном носителе энергии без фазового перехода (например, керамика), очень высока, разница между температурой материала хранения энергии и окружающей среды также очень высока, когда батарея заряжена. Это означает, что скорость потери энергии в окружающую среду (нежелательный разряд тепловой батареи) выше. Много энергии — а, следовательно, денег и углекислого газа — будет потрачено впустую на обогрев окружающей среды, пока батарея находится в заряженном состоянии.
Изоляция обычно используется, чтобы смягчить это. Однако высокие температуры ограничивают тип используемого изоляционного материала. И, конечно же, чем больше требуется изоляции, тем больше получается изделие.
Поскольку температура, используемая тепловыми батареями Sunamp, относительно низка, а отношение объема батареи к площади поверхности также низкое, потери тепла намного ниже, и требуется меньше места для изоляции. В то время как высокотемпературные батареи без фазового перехода могут похвастаться комплексной изоляцией, тепловые батареи Sunamp с меньшим нагревом всегда выигрывают по потерям тепла. Мы также используем высокоэффективные вакуумные изоляционные панели, которые минимизируют не только потери тепла, но и количество используемого материала, занимаемую площадь и, следовательно, общую стоимость продукта.
Как насчет работы с тепловым насосом? Является ли работа при более низкой температуре преимуществом?
Это правда, что в высокотемпературных батареях можно хранить огромное количество тепла, но чем горячее, тем лучше!
Например, основным преимуществом использования тепловой батареи, поддерживаемой Plentigrade, является возможность заряжать тепловую батарею с помощью теплового насоса.
Тепловые насосы на несколько порядков более эффективны, чем прямое нагревание сопротивлением, но они не могут достигать высоких температур (> 80ºC). Это имеет преимущество перед высокотемпературными системами накопления тепла, которые нельзя интегрировать с тепловыми насосами.
Более низкие температуры, при которых работают тепловые батареи Sunamp, а также их высокоэффективная изоляция гарантируют, что внешний корпус остается прохладным, даже когда батарея полностью заряжена и поддерживает максимальную температуру. Это также означает, что между устройством и стеной не требуется зазора, а корпус всегда будет безопасным для прикосновения.
Тепловые батареи Sunamp также могут очень эффективно отводить тепло от PCM, поскольку они оптимизированы для работы при температуре плавления PCM. В зависимости от конструкции системы, некоторые высокотемпературные батареи не могут обеспечить эффективное отопление с помощью горячей воды, если температура материала аккумулятора ниже 100ºC.
Это потому, что вам нужен метод передачи тепла от материала к воде, и его необходимо оптимизировать для определенной «дифференциальной» температуры. Поскольку эти устройства работают в очень широком диапазоне температур (это их основная функция), это всегда будет проблемой.
Есть ли что-то еще, что отличает тепловые батареи PCM от других тепловых батарей?
Тепловые батареи Sunamp PCM не требуют установки бака для горячей воды. Это может сэкономить вам много места! А поскольку в трубопроводах батареи остается очень мало воды, риск появления легионеллы отсутствует.
Насколько велики эти батареи? Они занимают много места? И где их можно установить?
Размер батареи зависит от количества энергии, которую кто-то хочет сохранить.
Трудно сравнивать одинаковые по отрасли, но если речь идет просто о том, сколько места батарея может занимать, например, в шкафу, то достаточно просто проверить диапазон размеров батарей других поставщиков. В сети.
Все наши нагревательные батареи Thermino для горячей воды имеют размеры микроволновой печи и представлены в четырех вариантах высоты: от размера чемодана до большого холодильника.