AKUMUL┴TORY TEPLA JEèT╠ NEDOZR┴LY
TΘm∞° 80 % energie spot°ebovßvßme ve
form∞ tepla. P°esto prßv∞ pro tuto energii
hledßme ji₧ vφc ne₧ sto let p°φhodn² akumulßtor,
kter² by ji dokßzal ve chvφlφch p°ebytku uschovat a ve chvφli pot°eby vrßtit.
KrßtkodobΘ zßsobnφky tepla b∞₧n∞ u₧φvßme v domßcnostech v podob∞
akumulaΦnφch kamen nebo zßsobnφkov²ch oh°φvaΦ∙ (bojler∙).
|
|
Ruths∙v akumulßtor pßry. |
|
Horkovodnφmi, parnφmi a parovodnφmi akumulßtory se zaΦala energetika zab²vat v souvislosti s rozvojem parnφch elektrßren a v²topen p°ed sedmdesßti
lety. Nej·sp∞Ün∞jÜφm za°φzenφm po celß desetiletφ byl a je tzv. Ruths∙v
parovodnφ akumulßtor. P°ebyteΦnß pßra
z kotelny p°edßvß svou tepelnou energii kondenzacφ chladn∞jÜφ vod∞ v tlakovΘ
vßlcovitΘ nßdob∞. P°i kondenzaci ka₧d² kilogram pßry vracφ 2 250 kJ, kterΘ
musela kotelna na jeho odpa°enφ p°edtφm vynalo₧it. P°i "nabφjenφ"
parovodnφho akumulßtoru roste v jeho nßdob∞ tlak i teplota. Pot°ebujeme-li energii
odebφrat, otev°eme ventil na vrchnφ Φßsti akumulßtoru. StaΦφ nepatrn² pokles tlaku v prostoru nad hladinou horkΘ vody, aby
doÜlo k jejφmu prudkΘmu varu a odpa°ovßnφ. Stovky takov²ch parovodnφch
akumulßtor∙ slou₧ily v p°edvßleΦn²ch tepeln²ch
elektrßrnßch a kotelnßch v nejr∙zn∞jÜφm zapojenφ. V noci se nabφjely
p°ebyteΦnou ostrou parou, ve chvφlφch ÜpiΦkovΘho odb∞ru mohla tato pßra posφlit
v²kon kotl∙, nebo byla vedena do turbφn,
p°φpadn∞ v zimnφm obdobφ byla vyu₧φvßna teplßrensky. Akumulßtor vysok² jako
n∞kolikapatrov² d∙m mohl akumulovat a₧ 600 tun pßry. To by v dneÜnφch tepeln²ch
velkoelektrßrnßch vystaΦilo sotva na hodinov² provoz 200 MW turbosoustrojφ.
Pro akumulaci tepla zφskanΘho ve sluneΦnφch kolektorech jsou vyvφjeny
nejr∙zn∞jÜφ typy latentnφch zßsobnφk∙ tepla, zalo₧en²ch na
vypa°ovßnφ a kondenzaci, nebo tßnφ a tuhnutφ nejr∙zn∞jÜφch lßtek, jejich₧
teplota se v pr∙b∞hu akumulace nemusφ p°φliÜ m∞nit. Nad∞jn² je nap°. glycerol,
parafin nebo Glauberova s∙l. Jistou nad∞ji vklßdajφ v∞dci do vyu₧itφ zeolit∙ -
k°emiΦitan∙ s velkou vnit°nφ plochou struktury, schopn²ch pojmout znaΦnΘ objemy
vody a v ka₧dΘm cm3 absorbovat tΘm∞° 800 J.
Do praxe se zatφm prosadily spφÜe jednoduÜÜφ metody akumulace
nφzkopotencißlnφho tepla ve vodnφch nßdr₧φch a ve Üt∞rkovΘm lo₧i. Rozsßhl²
pokus o celoroΦnφ vytßp∞nφ sφdliÜt∞ s 55 rodinn²mi domky prakticky jen solßrnφ energiφ se uskuteΦ≥uje ve
èvΘdsku. Teplo soust°ed∞nΘ z parabolick²ch kolektor∙ s plochou 2 600 m2
je akumulovßno do horkovodnφho zßsobnφku o objemu 14 tisφc m3. V
mraziv²ch dnech vÜak musφ vypomßhat pomocnß kotelna na topn² olej. èv²carsk²
projekt poΦφtß s akumulßtorem vypln∞n²m Üt∞rkem, kter² se oh°φvß
cirkulujφcφm mΘdiem na 30 a₧ 100 ░ C. Ukßzalo se, ₧e ka₧d² m3 vody je
schopen akumulovat 40 kWh, kde₧to m3 Üt∞rku sotva polovinu tΘto energie.
|
Rozlo₧enφ slan²ch vrstev
vody ve sluneΦnφm rybnφku. |
NejjednoduÜÜφm akumulßtorem tepla se stßvajφ tzv. sluneΦnφ
bazΘny. Majφ Φern∞ zabarvenΘ dno a boky kv∙li nejvyÜÜφmu pohlcovßnφ
tepelnΘho zß°enφ a v jejich vodnφ nßplni se rozpouÜtφ s∙l tak, aby se koncentrace
u dna blφ₧ila 28 %. SluneΦnφ paprsky prostoupφ hornφmi, mΘn∞ slan²mi vrstvami a
asi 30 % pohlcenΘ energie se akumuluje v nejspodn∞jÜφ vrstv∞, odkud je cirkulacφ
p°es tepeln² v²m∞nφk v p°φpad∞
pot°eby odebφrßno. Teplota vody v bazΘnu krytΘm naho°e pr∙svitnou f≤lii kolφsß
od 50 ░ C v zim∞ do 95 ░ C v lΘt∞. Nejv∞tÜφ sluneΦnφ bazΘn z°φzen² k
vyh°φvßnφ m∞stskΘho plaveckΘho bazΘnu byl z°φzen v Miamisburgu u Ohia (USA).
Zaujφmß plochu p∙l hektaru a v 12 milionech litr∙ vody mß rozpuÜt∞ny dva tisφce
tun soli. Do hloubky t°φ metr∙ se podle koncentrace voda rozd∞luje na t°i vrstvy s
r∙znou samovolnou cirkulacφ.
|