dnes je úterý 2. června 2020, svátek má Jarmil  0:27  
    Encyklopedie Energie  -> Výklad
        
     Rozšířené hledání
     Menu
  Encyklopedie Energie
    Výklad
    Slovník
    Pokusy
    O encyklopedii
    RAO
    Schémata Elektráren
  Bheliom
  Objednávka

AKUMULÁTORY TEPLA JEŠTĚ NEDOZRÁLY

Téměř 80 % energie spotřebováváme ve formě tepla. Přesto právě pro tuto energii hledáme již víc než sto let příhodný akumulátor, který by ji dokázal ve chvílích přebytku uschovat a ve chvíli potřeby vrátit. Krátkodobé zásobníky tepla běžně užíváme v domácnostech v podobě akumulačních kamen nebo zásobníkových ohřívačů (bojlerů).

Ruthsův akumulátor páry.

Horkovodními, parními a parovodními akumulátory se začala energetika zabývat v souvislosti s rozvojem parních elektráren a výtopen před sedmdesáti lety. Nejúspěšnějším zařízením po celá desetiletí byl a je tzv. Ruthsův parovodní akumulátor. Přebytečná pára z kotelny předává svou tepelnou energii kondenzací chladnější vodě v tlakové válcovité nádobě. Při kondenzaci každý kilogram páry vrací 2 250 kJ, které musela kotelna na jeho odpaření předtím vynaložit. Při "nabíjení" parovodního akumulátoru roste v jeho nádobě tlak i teplota. Potřebujeme-li energii odebírat, otevřeme ventil na vrchní části akumulátoru. Stačí nepatrný pokles tlaku v prostoru nad hladinou horké vody, aby došlo k jejímu prudkému varu a odpařování. Stovky takových parovodních akumulátorů sloužily v předválečných tepelných elektrárnách a kotelnách v nejrůznějším zapojení. V noci se nabíjely přebytečnou ostrou parou, ve chvílích špičkového odběru mohla tato pára posílit výkon kotlů, nebo byla vedena do turbín, případně v zimním období byla využívána teplárensky. Akumulátor vysoký jako několikapatrový dům mohl akumulovat až 600 tun páry. To by v dnešních tepelných velkoelektrárnách vystačilo sotva na hodinový provoz 200 MW turbosoustrojí.
   Pro akumulaci tepla získaného ve slunečních kolektorech jsou vyvíjeny nejrůznější typy latentních zásobníků tepla, založených na vypařování a kondenzaci, nebo tání a tuhnutí nejrůznějších látek, jejichž teplota se v průběhu akumulace nemusí příliš měnit. Nadějný je např. glycerol, parafin nebo Glauberova sůl. Jistou naději vkládají vědci do využití zeolitů - křemičitanů s velkou vnitřní plochou struktury, schopných pojmout značné objemy vody a v každém cm3 absorbovat téměř 800 J.
   Do praxe se zatím prosadily spíše jednodušší metody akumulace nízkopotenciálního tepla ve vodních nádržích a ve štěrkovém loži. Rozsáhlý pokus o celoroční vytápění sídliště s 55 rodinnými domky prakticky jen solární energií se uskutečňuje ve Švédsku. Teplo soustředěné z parabolických kolektorů s plochou 2 600 m2 je akumulováno do horkovodního zásobníku o objemu 14 tisíc m3. V mrazivých dnech však musí vypomáhat pomocná kotelna na topný olej. Švýcarský projekt počítá s akumulátorem vyplněným štěrkem, který se ohřívá cirkulujícím médiem na 30 až 100 ° C. Ukázalo se, že každý m3 vody je schopen akumulovat 40 kWh, kdežto m3 štěrku sotva polovinu této energie.

Rozložení slaných vrstev vody ve slunečním rybníku.

   Nejjednodušším akumulátorem tepla se stávají tzv. sluneční bazény. Mají černě zabarvené dno a boky kvůli nejvyššímu pohlcování tepelného záření a v jejich vodní náplni se rozpouští sůl tak, aby se koncentrace u dna blížila 28 %. Sluneční paprsky prostoupí horními, méně slanými vrstvami a asi 30 % pohlcené energie se akumuluje v nejspodnější vrstvě, odkud je cirkulací přes tepelný výměník v případě potřeby odebíráno. Teplota vody v bazénu krytém nahoře průsvitnou fólii kolísá od 50 ° C v zimě do 95 ° C v létě. Největší sluneční bazén zřízený k vyhřívání městského plaveckého bazénu byl zřízen v Miamisburgu u Ohia (USA). Zaujímá plochu půl hektaru a v 12 milionech litrů vody má rozpuštěny dva tisíce tun soli. Do hloubky tří metrů se podle koncentrace voda rozděluje na tři vrstvy s různou samovolnou cirkulací.




simopt@simopt.cz
    Zajímavé odkazy Reklama na energyWebu    
    Počítadlo přístupů
   
20976442

Creative Commons License
energyWeb is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0 Unported License.
Based on a work at http://www.energyweb.cz. Permissions beyond the scope of this license may be available at www.energyweb.cz.