Šilumos akumuliavimo būdai ir taikymas – energetiniai ir aplinkosauginiai aspektai

Kintant energijos poreikiams laike ir turint nepastovų energijos šaltinį (saulė, vėjas ir kt.), energijos akumuliavimas gali padėti pagerinti energijos tiekimo ir naudojimo lankstumą, patikimumą bei efektyvumą. Pagrindiniai ir labiausiai paplitę įvairių energijos formų kaupimo tipai skirstomi į elektrinės, mechaninės, šiluminės ir cheminės energijos akumuliavimą, taip pat atsiranda ir, palyginus, “jaunos” technologijos (magnetinės energijos kaupimas) [Schoenung et. al., 1996].

Šiluma – viena iš labiausiai paplitusių ir naudojamų energijos formų. Jos akumuliavimas taikomas ir šildymo, ir vėsinimo tikslams. Įrengus šilumos akumuliavimo (angl. thermal energy storage – TES) sistemą, kiti energiją generuojantys įrenginiai gali veikti tinkamiausiai tiek eksploatacijos, tiek ekonomiškumo požiūriais [Seara rt al., 2007]. Veikiant TES bendroje energijos gamybos sistemoje, gali būti įgyvendinti tokie uždaviniai: mažiau perkama energijos iš tiekėjų, kai vartojama perteklinė ar atliekinė šiluma, šiluma akumuliuojama, kai perkamos elektros tarifas nedidelis, o vartojama, esant dideliam elektros tarifui, neperkami nauji ir didesnės galios įrenginiai [Dincer, 2002].

Šiuo metu pagrindinės technologinės koncepcijos, skirtos šilumai/šalčiui akumuliuoti, yra akumuliaciniai bakai, požeminės saugyklos, fazių pokyčio medžiagos ir uolienomis užpildytos saugyklos su oro cirkuliacija. Pasirenkant konkrečią technologiją, reikia įvertinti ir reikalingą akumuliavimo laikotarpį, TES įrengimo ekonomines ir technologines galimybes, pvz., sezoninis TES (užpildyti vandeniu ar uolienomis karjerai ir įdubos) gali pareikalauti nuo 1m³ iki 3000 m³ vietos. Viena iš didžiausių tokių saugyklų yra 12tūkst.m³ Vokietijoje, kuri akumuliuoja saulės energiją, gaunamą iš 5600m² kolektorių sistemos. Vandeningojo sluoksnio TES sistemos gali turėti ne tik teigiamą, bet ir neigiamą poveikį aplinkai (sutrikdyti telkinio vandens masės balansą bei užteršti gruntinius vandenis) [Nielsen, 2003]. Todėl projektuojant TES sistemas, reikia įvertinti tiek technologinius, tiek aplinkosauginius ir ekonominius apribojimus.

Dažniausiai išskiriami du TES būdai – tai savitosios šilumos ir latentinės šilumos kaupimas, taip pat kartais autoriai pažymi termocheminį energijos akumuliavimą, kuris remiasi grįžtamosiomis endoterminėmis cheminėmis reakcijomis [Dincer, 2002; Nielsen, 2003].

Darbo tikslas – apžvelgti naudojamus šilumos akumuliavimo būdus ir technologijas bei parinkti nedidelės galios kogeneratorinei [1] šilumos akumuliacinį baką, atsižvelgiant į jo aplinkosauginę naudą.

[1] Kogeneratorinė – kompleksas statybinės dalies, mašinų ir įrenginių (generatorių, siurblių, vamzdžių ir kt.), skirtų bendrai elektros ir šilumos gamybai, analogiškai kaip kompresorinė, siurblinė, katilinė ir kt.

yra Kita

Žiemos dembliai „Rockwool Winter Mat“ − patikima apsauga nuo šalčio vykdant statybos darbus