Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe kan warmte -energie van de zon worden opgeslagen?

Er zijn verschillende manieren om warmte -energie uit de zon op te slaan:

1. Thermische opslag:

* Faseveranderingsmaterialen (PCMS): Deze materialen absorberen van warmte en veranderen hun toestand van materie, zoals smelten van vast tot vloeistof of verdampt van vloeistof naar gas. Deze faseverandering vereist veel energie, waardoor de hitte effectief wordt opgeslagen. Veel voorkomende PCM's omvatten paraffinewas, zouthydraten en sommige soorten polymeren.

* verstandige warmteopslag: Deze methode maakt gebruik van de temperatuurverandering van een materiaal om warmte op te slaan. Water of rotsen kunnen bijvoorbeeld worden verwarmd door zonne -energie en vervolgens de opgeslagen warmte later vrijgeven.

* ondergrondse thermische energieopslag (utes): Dit omvat het opslaan van warmte in ondergrondse aquifers of rotsformaties, met behulp van de natuurlijke thermische eigenschappen van de aarde.

2. Chemische opslag:

* Thermochemische opslag: Bepaalde chemische reacties kunnen energie uit de zon opslaan. Bepaalde chemische reacties kunnen bijvoorbeeld worden geactiveerd door zonlicht en weer warmte vrijgeven wanneer dat nodig is. Deze methode wordt momenteel onderzocht voor langdurige energieopslag.

3. Thermische energiecentrales voor zonne -energie:

* geconcentreerd zonne -vermogen (CSP): Deze planten gebruiken spiegels om zonlicht op een ontvanger te concentreren, waardoor warmte kan worden gebruikt die kan worden gebruikt om stoom te produceren en turbines aan te dringen voor het genereren van elektriciteit. De warmte kan ook worden bewaard in gesmolten zouttanks voor later gebruik.

Specifieke voorbeelden:

* Solar Water -verwarmingssystemen: Gebruik zonnepanelen om water te verwarmen, vaak met een thermische opslagtank om heet water te bieden, zelfs op bewolkte dagen.

* Passieve zonnepanelen: Gebruik ontwerpelementen zoals ramen op het zuiden en thermische massa (betonnen vloeren, bakstenen wanden) om zonnatwarmte te vangen en op te slaan voor het verwarmen van het huis.

* Solar Cookers: Gebruik reflectoren om zonlicht op een kookpot te concentreren en biedt een duurzame manier om voedsel te koken.

Overwegingen:

* Efficiëntie: Sommige methoden zijn efficiënter dan andere, en de effectiviteit kan afhangen van factoren zoals geografische locatie en klimaat.

* kosten: De kosten voor het implementeren van verschillende methoden voor warmteopslag kunnen sterk variëren.

* Duurzaamheid: De levensduur van opslagmaterialen en -systemen kan variëren.

* Milieu -impact: De milieu -impact van verschillende opslagmethoden moet worden overwogen, inclusief het gebruik van materialen en potentiële emissies.

Over het algemeen zijn er veel manieren om warmte -energie op te slaan bij de zon, waardoor potentiële oplossingen worden geboden voor productie van duurzame energie en verschillende toepassingen. De beste methode is afhankelijk van de specifieke behoeften van de toepassing.