La batteria termica basata su PCM accumula l'energia solare utilizzando una pompa di calore

L’azienda norvegese SINTEF ha sviluppato un sistema di accumulo del calore basato su materiali a cambiamento di fase (PCM) per supportare la produzione fotovoltaica e ridurre i carichi di punta.Il contenitore della batteria contiene 3 tonnellate di cera biologica liquida a base di olio vegetale e attualmente supera le aspettative dell'impianto pilota.
L’istituto di ricerca indipendente norvegese SINTEF ha sviluppato una batteria basata su PCM in grado di immagazzinare l’energia eolica e solare come energia termica utilizzando una pompa di calore.
Il PCM può assorbire, immagazzinare e rilasciare una grande quantità di calore latente entro un determinato intervallo di temperature.Sono spesso utilizzati a livello di ricerca per raffreddare e mantenere caldi i moduli fotovoltaici.
"Una batteria termica può utilizzare qualsiasi fonte di calore, purché il liquido di raffreddamento fornisca calore alla batteria termica e lo rimuova", ha detto a pv.“In questo caso, l’acqua è il mezzo di trasferimento del calore perché è adatta alla maggior parte degli edifici.La nostra tecnologia può essere utilizzata anche nei processi industriali che utilizzano fluidi di trasferimento del calore pressurizzati come l’anidride carbonica pressurizzata per raffreddare o congelare i processi industriali”.
Gli scienziati hanno inserito quella che chiamano “bio-batteria” in un contenitore d’argento contenente 3 tonnellate di PCM, una bio-cera liquida a base di oli vegetali.Si dice che sia in grado di sciogliersi alla temperatura corporea, trasformandosi in un materiale solido e cristallino quando diventa “freddo” sotto i 37 gradi Celsius.
“Ciò si ottiene utilizzando 24 cosiddette piastre tampone che rilasciano calore nell’acqua di processo e agiscono come vettori di energia per deviarlo lontano dal sistema di accumulo”, hanno spiegato gli scienziati.“Il PCM e le piastre termiche insieme rendono Thermobank compatto ed efficiente.”
Il PCM assorbe molto calore, cambiando il suo stato fisico da solido a liquido, quindi rilascia calore quando il materiale si solidifica.Le batterie possono quindi riscaldare l'acqua fredda e rilasciarla nei radiatori e nei sistemi di ventilazione dell'edificio, fornendo aria calda.
"Le prestazioni del sistema di accumulo del calore basato su PCM erano esattamente quelle che ci aspettavamo", ha affermato Sevo, sottolineando che il suo team ha testato il dispositivo per più di un anno nel laboratorio ZEB, gestito dall'Università di ricerca norvegese.tecnologie (NTNU).“Utilizziamo quanta più energia solare possibile dell'edificio.Abbiamo trovato il sistema ideale anche per il cosiddetto peak shave.”
Secondo l'analisi del gruppo, caricare le bio-batterie prima delle ore più fredde della giornata può aiutare a ridurre significativamente il consumo di elettricità della rete, sfruttando allo stesso tempo le fluttuazioni dei prezzi spot.
“Di conseguenza, il sistema è molto meno complesso delle batterie convenzionali, ma non è adatto a tutti gli edifici.Trattandosi di una nuova tecnologia, i costi di investimento sono ancora elevati”, ha affermato il gruppo.
Secondo Sevo, la tecnologia di stoccaggio proposta è molto più semplice delle batterie convenzionali perché non richiede materiali rari, ha una lunga durata e richiede una manutenzione minima.
"Allo stesso tempo, il costo unitario in euro per kilowattora è già paragonabile o inferiore a quello delle batterie convenzionali, che non sono ancora prodotte in serie", ha affermato, senza specificare i dettagli.
Altri ricercatori del SINTEF hanno recentemente sviluppato una pompa di calore industriale ad alta temperatura che può utilizzare come mezzo di lavoro l'acqua pura, la cui temperatura raggiunge i 180 gradi Celsius.Descritta dal gruppo di ricerca come “la pompa di calore più calda del mondo”, può essere utilizzata in una varietà di processi industriali che utilizzano il vapore come vettore energetico e può ridurre il consumo energetico di una struttura dal 40 al 70% perché può recuperare basse temperature. -temperatura del calore disperso, secondo il suo creatore.
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Orario di pubblicazione: 24 ottobre 2022