Πώς μπορεί να αποθηκευτεί η θερμική ενέργεια από τον ήλιο;
1. Θερμική αποθήκευση:
* υλικά αλλαγής φάσης (PCMS): Αυτά τα υλικά απορροφούν τη θερμότητα και αλλάζουν την κατάσταση της ύλης τους, όπως η τήξη από στερεό σε υγρό ή εξατμίζεται από υγρό σε αέριο. Αυτή η αλλαγή φάσης απαιτεί πολλή ενέργεια, αποθηκεύοντας αποτελεσματικά τη θερμότητα. Τα κοινά PCM περιλαμβάνουν κερί παραφίνης, ένυες άλατος και ορισμένα είδη πολυμερών.
* λογική αποθήκευση θερμότητας: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί την αλλαγή θερμοκρασίας ενός υλικού για την αποθήκευση θερμότητας. Για παράδειγμα, το νερό ή οι βράχοι μπορούν να θερμαίνονται με ηλιακή ενέργεια και στη συνέχεια να απελευθερώσουν τη αποθηκευμένη θερμότητα αργότερα.
* Υπόγεια αποθήκευση θερμικής ενέργειας (UTES): Αυτό περιλαμβάνει την αποθήκευση θερμότητας σε υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες ή σχηματισμούς πετρωμάτων, χρησιμοποιώντας τις φυσικές θερμικές ιδιότητες της Γης.
2. Χημική αποθήκευση:
* Θερμοχημική αποθήκευση: Ορισμένες χημικές αντιδράσεις μπορούν να αποθηκεύουν ενέργεια από τον ήλιο. Για παράδειγμα, ορισμένες χημικές αντιδράσεις μπορούν να ενεργοποιηθούν από το φως του ήλιου και να απελευθερώσουν θερμότητα αργότερα όταν χρειάζεται. Αυτή η μέθοδος διερευνάται επί του παρόντος για μακροχρόνια αποθήκευση ενέργειας.
3. Ηλιακές θερμικές σταθμές ηλεκτροπαραγωγής:
* Συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια (CSP): Αυτά τα φυτά χρησιμοποιούν καθρέφτες για να συγκεντρωθούν το φως του ήλιου σε έναν δέκτη, δημιουργώντας θερμότητα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ατμού και την οδήγηση στροβίλων για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η θερμότητα μπορεί επίσης να αποθηκευτεί σε δεξαμενές λιωμένου αλατιού για μεταγενέστερη χρήση.
Ειδικά παραδείγματα:
* Συστήματα θέρμανσης ηλιακού νερού: Χρησιμοποιήστε ηλιακούς συλλέκτες για να θερμαίνετε το νερό, συχνά με δεξαμενή θερμικής αποθήκευσης για να παρέχετε ζεστό νερό ακόμη και σε συννεφιασμένες ημέρες.
* Παθητικά ηλιακά σπίτια: Χρησιμοποιήστε στοιχεία σχεδιασμού όπως τα παράθυρα και τη θερμική μάζα (δάπεδα από σκυρόδεμα, τοίχους από τούβλα) για να συλλάβετε και να αποθηκεύσετε ηλιακή θερμότητα για θέρμανση του σπιτιού.
* ηλιακές κουζίνες: Χρησιμοποιήστε τους ανακλαστήρες για να συγκεντρώσετε το φως του ήλιου σε ένα δοχείο μαγειρέματος, παρέχοντας έναν βιώσιμο τρόπο για να μαγειρέψετε τρόφιμα.
Σκέψεις:
* Αποδοτικότητα: Ορισμένες μέθοδοι είναι πιο αποτελεσματικές από άλλες και η αποτελεσματικότητα μπορεί να εξαρτάται από παράγοντες όπως η γεωγραφική θέση και το κλίμα.
* Κόστος: Το κόστος εφαρμογής διαφορετικών μεθόδων αποθήκευσης θερμότητας μπορεί να ποικίλει ευρέως.
* Ανθεκτικότητα: Η διάρκεια ζωής των υλικών και των συστημάτων αποθήκευσης μπορεί να ποικίλει.
* Περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Πρέπει να λαμβάνεται υπόψη οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις διαφορετικών μεθόδων αποθήκευσης, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης υλικών και πιθανών εκπομπών.
Συνολικά, υπάρχουν πολλοί τρόποι αποθήκευσης θερμικής ενέργειας από τον ήλιο, προσφέροντας πιθανές λύσεις για την παραγωγή βιώσιμης ενέργειας και διάφορες εφαρμογές. Η καλύτερη μέθοδος θα εξαρτηθεί από τις συγκεκριμένες ανάγκες της εφαρμογής.
