Texas A&M University
Американські дослідники з Техаського університету презентували нову концепцію так званих “крижаних батарей”, які протягом ночі зоморожуть воду або інші речовини, а в день використовують збережений холод для охолодження будівель.
Дослідження, проведене під керівництвом доктора Патріка Шамбергера з кафедри матеріалознавства та інженерії, пропонує вирішення ключових проблем цієї технології, серед іншого, підвищення ефективності матеріалів всередині охолоджувальних систем та збільшення терміну їхньої стабільної роботи. Шамбергер, зокрема, спеціалізується на дослідженнях матеріалів, що використовуються для зберігання та вивільнення теплової енергії.
“Технологія крижаних акумуляторів існує вже деякий час. Але мене цікавлять питання, пов’язані із матеріалами: який матеріал підходить для потрібної температури? Чи можна зробити його оборотним? Чи можна зробити його довготривалим на 30 років?” — пояснює керівник дослідження.
Хоча ці системи значно менше споживають електроенергію упродовж дня, вони всеодно живляться від електромережі вночі для охолодження води або інших речовин. Більші системи заморожують близько 250 тонн льоду щоночі.
Дослідники під керівництвом Патріка Шамбергера розробляють гідрати солей та інші сполуки, здатні зберігати та виділяти теплову енергію за найбільш оптимальних для навколишнього середовища температур. Адаптуючи температурний діапазон цих матеріалів, розробники прагнуть збільшити енергоефективність і зробити їх більш сумісними не тільки із системами охолодження, а й опалювальними системами.
“Ми встановлюємо на нього певну температуру, щоб він був сумісний з певним підходом до інтеграції системи опалення, вентиляції та кондиціювання повітря”, — зазначає Патрік Шамбергер.
Однією з найсерйозніших технічних проблем залишається так зване “фазове розшарування” — у багатьох системах на основі гідратів солей матеріал розділяється на різні тверді та рідкі фази з різним складом та щільністю. З часом це може погіршувати характеристики системи. У рамках дослідження науковці шукали шляхи вирішення цієї проблеми. Мета — виявити стабільніші склади, здатні надійно циклуватися протягом багатьох років.
Більш загальною метою дослідників з команди Шамбергера є створення більш гнучкої та стабільної енергосистеми. У міру того, як відновлювані джерела енергії, зокрема сонячної та вітрової, набувають все більшого поширення, енергосистема стикається зі зростаючою нестабільністю як попиту, так і пропозиції. Технології, здатні знизити споживання енергії в години пік, стають все більш важливими.
“Ми не хочемо вирішувати проблеми електромережі, будуючи нові електростанції. Це дуже дороге рішення, і їм доведеться стягувати вищі тарифи загалом”, — пояснює Шамбергер.
Накопичуючи холод у періоди низької вартості електроенергії та використовуючи його у періоди високого попиту, будівлі можуть знизити витрати на електроенергію та сприяти стабілізації електромережі. Як зазначає Патрік Шамбергер, ідеальна система повинна бути сумісною з існуючими системами опалення, вентиляції та кондиціювання повітря та працювати автоматично.
Результати дослідження опубліковані у журналі The Journal of Physical Chemistry
Джерело: TechXplore
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.