В мире не прекращаются поиски способов сохранить излишки энергии или тепла. К этому обязывает «зелёная» повестка, которая требует переходить на возобновляемые, но не слишком стабильные источники энергии. В этот раз отличилась финская компания Polar Night Energy, которая запустила первую в мире коммерческую установку накопления тепла на основе обычного песка. Нагретый до 500–600 °C (даже до 1000 градусов) песок может месяцами отдавать тепло в систему обогрева зданий и подачи горячей воды. Эта технология также может обеспечивать теплом промышленные процессы, которые сегодня зависят от энергии ископаемого топлива.
Установка представляет собой хорошо теплоизолированный резервуар высотой 7 м и диаметром 4 м. Ёмкость заполнена обычным песком, очищенным от горючих материалов и грязи. По центру резервуара в песке заложен простой теплообменный контур, который отдаёт песку излишки тепла от системы централизованного теплоснабжения и серверов службы. Объёма песка в резервуаре достаточно, чтобы запасти 8 МВт·ч энергии при номинальной мощности отдачи 100 кВт.
Тепло может сохраняться месяцами с малыми потерями. Установка не предназначена для выработки электричества, что только увеличило бы потери.Песчаная батарея проста и не требует дорогостоящих компонентов, таких как турбины. В представленном виде система характеризуется высоким КПД — на уровне 99 % — и используется для обогрева жилых помещений, общественных мест и нагрева воды.
Разработчик установки считает, что проект легко масштабировать. Большие ёмкости с песком могут сохранять до 20 ГВт·ч энергии с разогревом песка до 1000 °C. Подобные тепловые аккумуляторы можно создавать в заброшенных шахтах и других подземных резервуарах правильной (для удобства работы) формы. Это существенно снизит стоимость накапливаемой энергии, которая даже на небольшой установке позволяет получать тепло по цене $10,27 за кВт·ч.
https://www.youtube.com/watch?v=LJNlt65un40&t=20s
Компания PNE спроектировала и построила первый коммерческий аккумулятор тепла на основе песка для Ватаянкоски, энергетической компании, расположенной в Западной Финляндии. Он будет обеспечивать теплом сеть централизованного теплоснабжения Ватаянкоски в Канкаанпяя, Финляндия. Тепловая мощность хранилища составляет 100 кВт, а мощность – 8 МВтч. Полномасштабное использование хранилища начнется в 2022 году.
Кроме того, в Хиеданранте, Тампере, работает экспериментальный образец мощностью 3 МВтч. Он подключен к местной сети централизованного теплоснабжения и обеспечивает теплом несколько зданий. Пилотный проект позволяет проводить тестирование, проверку и оптимизацию решения по аккумулированию тепла. Энергия частично поступает от массива солнечных панелей площадью 100 квадратных метров, а частично из электрической сети.
«Преобразовать электричество в тепло очень просто», — сказал технический директор Polar Night Маркку Юленен в видеоинтервью с Disruptive Investing. «Но если вернуться от тепла к электричеству, вам понадобятся турбины и более сложные вещи. Пока мы просто используем тепло как тепло, все остается очень простым».
Комментарии
Помню что- невозможен переход тепла от тела менее нагретого к телу более нагретому. Откуда в системах теплоснабжения и серверных 1000 градусные теплоносители?
Тепловой насос.
Он ограничения термодинамики не отменяет.
Всё верно. Для преодоления естественных ограничений надо прилагать энергию/работу.
Плюс к этому. Собираются нагревать песок электричеством. А откуда возьмут его? С панелек-ветряков? Ну, допустим. Тогда хотелось бы посмотреть цифры капитальных и текущих затрат.
Могу сказать по опыту, что окупаемость такого девайса будет от тридцати лет. Это самая оптимистичная оценка.
К тому же песок не лучший теплоноситель, мягко говоря. Емнип, в Китае сделали накопитель на пересыщкнном солевом растворе, получающих тепло от солнца. Вот этот вариант имеет право на существование.
Электричество не газ. Оно же из розетки. Путин - проиграл. Ура европейской мечте. Славьтесь Грета и талантливый Маск!!!
Откуда тогда КПД до 99%?
Из рекламного проспекта для
лоховинвесторов.Ыыыы.... Тепьово насос в девичестве и бытовым языком это холодильник, работающий в обратном цикле - а именно кондиционер в режиме нагрева.. Какое рабочее тело (фреон) в холодильнике будет работать при температуре -нене не 1000 хотя бы 500 градусов... И второй вопрос, какой предельный теоретический КПД теплового насоса с температурой окружающей среды 300 К и температурой рабочего тела (нагреваемого) 850 К . Оставлю в стороне вопрос теплопередачи в песке (теплопроводности)...Блин наберут энергетиков по об явлениям в авито
Однако обычный холодильник отлично работает. Ответ кроется в одной-единственной детали. Невозможен процесс, единственным результатом которого является переход тепла от менее нагретого тела к более нагретому. А если вы при этом затрачиваете некоторое количество энергии на передачу тепла от менее нагретого тела к более нагретому, то ничто не мешает это делать. Холодильник, кондиционер, тепловой насос успешно работают. Но энергию потребляют.
1
там не тепло-, там электроносители. стоят солнечные батареи, которые подключены к тэнам в песке. а тэны нагреваются до 500 градусов. 1000 - это для красного словца.
Один вопрос, почему песка, а не воды? Ведь с жидкостями работать гораздо проще потом, а тепло затраченное в тонне песка при нагреве до 500 примерно равно теплу запасенному в тонне воды, нагретой до 100с.
Или там не масса, а теплоемкость на единицу объема критичнее?
вода тупо неудобнее - испаряется, нельзя греть выше 100 гр. песку пофиг - он хоть и менее теплоёмкий, но более технологичный и безопасный.
Песок не монолит не плотный его долго греть придется
по-моему тут сразу было понятно, что эта система не про эффективность
Даже если бы монолит был и плотный там механизм тепло передачи - теплопроводность а не конвекция как в воде. Нужна очень густая спорт трубок дабы песок равномерно разогревать ибо коэффициент температуропроводности у песка как и у любого неметаллического кристалла никакой
Ни фига не технологичный - емкость под него надо утеплять теплоизоляторами с рабочей Т 1000 градусов ,та еще проблема . По поводу испарения - закрытый сосуд
Да утепление это ещё отдельная фишка... Даже если это будет базальтовая вата и всего 500 а не 1000
А, если взять ацетат натрия, то у него фазовый переход при +56С. Очень эффективная штука и позволяет работать с низкотемпературными источниками.
Да бараны ,удельная теплоемкость песка 800 Дж/кг*С , воды 4200 . Теплоаккумулятор модно сделать в пять раз меньше .
А как воду до 500 градусов нагреть
Легко - что бы вода не кипела её насыщают солями. Перенасыщенный раствор может легко держать не одну сотню градусов.
Но где то не больше 300, или чуть меньше.
А как потом эту солёную воду через оборудование теплотехническое пропустить, во первых что бы коррозия не съела всю сталь, а во вторых что бы соли при изменении растворимость приобретении температуры на поверхности оборудования не выпали... И 500 крадусов- камерад представляешь критическую температуру воды и изменение свойст впосле прохождения этой точки
Ну жесть, да, но как то делают, где то немного менее 300 градусов.
А при 500 градусов в жидком состоянии вода похоже вообще будет супер растворителем, вплоть до растворения множества металлов. Был такой проект в предварительной разработке, для переработки отходов, да технологически суперсложно.
Золотые самородки так и появляются - когда перегретая вода поднимаясь из глубин в местах после бурной вулканической деятельности вулканов, горячие гейзеры оно самое.
И вместе с собой поднимает наверх растворённое в неё золото и кварц, и много чего ещё, вода там из себя представляет т.н. рапу, и медленно приподнимаясь на вверх у воды температура падает, и при определённой температуре и давлении начинает выпадать в осадок и расти кристаллами кварц и конденсируется золото, у них одна точка конденсации,
Другие растворённое химикали осаждаются при других температурах перегретой воды. Вот и появляются золотые жилы, это как раз и есть канал бившего 10005000 лет назад горячего источника, выплёвывая из себя самородки и песок.
А куда вода стекала от гейзера образуя ручей, там на его первородном дне и лежат россыпью самородки и песок, и за 1000500 лет ручей проносит этот песок тоже на 1050 км и далее.
Вода она такая.
Я вам скажу как делают ...вотвсез теплотехнических приложениях воду обессаливают, а внектороых случаях и деионоизируют.
В сознании увас бывают просчетления. Только похоже с практикой полный нуль. Вы уважаемый посмотрите примерно критическую точку воды что знать на каком давление рассчитывать трубопроводы. А потом задумайтесь о материалах этих трубопроводов... Мне вот что тотв голову только титан приходит и то я не уверен в его коррозией свойствах при 500 градусах да ещё и в насыщенных электролитах. Западе бога оставьте в покое метастатические процесс при образованные золотоносных рудных тел и золотых песков. Я вас уверяю что вы несёте такой же вздоро как и про технологические рассолы. Для осаждения золота нужен ещё какой- то геохимический барьер (либо изменение pH , либо к примеру ранее отложение арсенопирита).золото кстати растворяется при повышенно ОВП в воде с температурой 60 градусов... А если речь идёт о цианировании - то и вообще 10 ( правдо в земной коре почти нет цианидов , зато есть хлор и сероводород - они образуют водорастворимые комплексы с золотом - а не вода сама по себе)...да столько ваши о метастатические золоте и золотоносных песках мне ещё слушать не приходилось. Надо нашим геологам дать почитать - дабы люди расслабились от своих трудовых будней...
Батареи на широте Финляндии? Свежо...
Аааа ...понятно... Ну тогда сразу нужно умножить на КПД солнечной батареи 15-18%... Тогда уж лучше подумать о солнечном коллекторе (вакуумно-трубчатом) там КПД 80, хотя температура 110 градусов, ну масло быть куда больше песка надо и куда больше поверхность теплобмена ибо температурный напор в 10 раз ниже...но песков не самое дорогое в жизни.
Тогда уж поставить вокруг аккумулятора массив простых зеркал и греть песок через иллюминатор непосредственно. Дешево и высокотемпературно, поплавить можно при желании (в Финляндии месяц-другой солнечных дней набрать можно в год).
И вовсе нет. Типа температура начала спекания песка. Он же не химчистый кварц.
А температура плавления стекла (не кварцевого и не сапфирового) типа ниже 1000.
Что тут понимать? Атомные станции конечно источник. Зеленая энергетика она такая- давайте захерачим чо-нибудь экологически чистое. Но используя для прокладки сетей дизельный экскаватор.
Даже не смешно.
Ничего нового в этом нет.У меня более 10 лет назад был сделан подобный аккумулятор глубиной 0,7 метра, а сверху бетон с теплыми полами 0,3 метра. Песок изолирован 0,15 метра толщиной пеноплекса. Контур на весь первый этаж 180 м2. Тепло сохраняется довольно долго при отключении источника теплоснабжения. Знаю человека который внутренний бассейн использует в качестве аккумулятора( низкотемпературного), для теплых полов 30 градусов вполне достаточно.
Может конечно, а нагревать его финны будут своим дыханием
Тоже полезное занятие.
Так вот откуда пошло выражение "горячие финские парни".
Ага, меня просто сразила наповал идея с солнечными панелями ) не солнечный коллектор, а фотоэлементы... КПД 99% дайте две )
Про подобную технологию ещё несколько лет назад читал. Только теплоноситель был не песок, а вода теплоемкость у воды всё-таки намного больше. Грелась вся эта конструкция от солнечных коллекторов и нагревалась вода вроде в ЖД цисцерне поставленной стоймя прям над которой дом построен был. Цистерна максимально теплоизолированая. Отопления потом хватало до февраля.
Теплоемкость воды почти в 5 раз выше, чем у песка. Но они же разогревают до 1000 С.
Выбор рабочего тела, наверно, оптимален.
И нержавейка не нужна наверное
то просто была у людей цистерна, а что с ней делать - давайте закопаем. а зачем - воду нагревать, ну и т.д. понеслась
я из текста понял, что можно разогреть, а не разогревают уже. Патамушта избыточное тепло из домов, скажем, в районе 35С на выходе трубы, есть, но эти 35С нельзя вроде бы сложить и получить 1000С. Или уже можно?
В статье четко написано, что энергия для разогрева песка:
Энергия частично поступает от массива солнечных панелей площадью 100 квадратных метров, а частично из электрической сети.
Вода разогретая выше 374 градусов цельсия становится очень интересной субстанцией, сотня тонн такой воды - нехилая бомба.
Песок выбрали так как он дёшев, химически инертен даже при высоких температурах, не требует высокого давления и материалов от Росатого.
Песок можно разогреть до пятисот градусов на сковородке в гараже, вполне безопасно.
Если ёмкость с раскалённым песком лопнет, то авария будет иметь локальный, предсказуемый характер.
Про цену термоизолированной конструкции ни слова. 1000 градусов это крайне опасно окружающим. Специальные материалы, ограничения доступа, понижение температуры до разумной. Это очень денег потянет.
ну чего вы сразу с козырей, можно подумать ветряки это дешево.
У кого есть козыри.. тем ими и пользуется.. остальные даже о козырях и не думают... :)
И не надо
Полковник, а почему не сыграл мой козырный туз?! -Раскладец, батенька, раскладец...(с)
Козырь - это вопрос - в скольки городах на западе есть централизованное отопление?
Помимо таких накопителей нужно ещё турбы кинуть к каждому дому , а если это многоквартирник - то как то умудриться впихнуть трубу к каждой квартире. В общем, не только лишь все получат такой ништяк.
В Финляндии о поди есть центлизованное отопление... Климат то похолоднее нашего даже в южной финке
Страницы