Сейчас тепловые аккумуляторы переживают взрыв популярности: их строят во многих странах, разрабатывают все более эффективные системы.
Статью можно прослушать
Как выгоднее хранить энергию, в литиевой батарее или во льду: не спешите отвечать
Вряд ли вы когда-нибудь увидите смартфон с ледовой батарейкой. А вот домашний кондиционер с ледяным накопителем энергии — вещь, о которой стоит задуматься.
Darren Hester — Wikimedia
Хранить энергию в форме тепла — идея хорошо известная.
Чаще всего для накопления энергии рабочее вещество нагревают. Никто не мешает поступить наоборот — охладить его, ведь важна не температура, а разница температур. Наши далекие предки успешно пользовались этим способом до изобретения холодильников, создавая ледовые погреба: зимой их набивали льдом, и в таких помещениях можно было хранить замороженную еду как минимум до июня.
Сейчас этот подход благополучно забыли, и совершенно зря. Даже небольшой объем воды при замерзании поглощает немалое количество энергии: удельтая теплота кристаллизации 1 кг воды составляет около 93 Вт∙ч. Для сравнения, литий-ионные аккумуляторы текущего поколения хранят 200-300 Вт∙ч/кг — цифра того же порядка.
А теперь задумайтесь, как соотносится цена килограмма воды и литиевого аккумулятора такой же массы.
Прелесть воды еще и в том, что цикл замерзание-оттаивание происходит без потери энергии. А вот литиевая батарея при разрядке отдает чуть меньше, чем потребляет при зарядке.
Еще одно достоинство ледового аккумулятора перед химическим — практически равномерная отдача энергии в режимах «зарядки» и «разрядки».
Где такой накопитель мог бы использоваться? Очевидно, логичнее всего сочетать его с кондиционерами и холодильниками — устройствами, тратящими электричество для охлаждения.
Автокондей на энергии льда
Нашелся человек, который решил проверить эту идею на практике. Видеоблогер Hyperspace Pirate собрал любительскую экспериментальную установку: солнечная батарея питает энергией небольшой промежуточный литиевый накопитель, и от него работает компрессор, охлаждающий воду в емкости-термосе, вмещающей около ведра воды.
В тот же термос встроен второй теплообменник, соединенный с автомобильным кондиционером. Таким образом, накопленный льдом холод используется, чтобы остудить воздух в салоне машины. Блогер уверяет, что собранная установка отлично работала. Он не проводил замеров эффективности, но понятно, что она была невысокой, учитывая кустарность устройства. Что не отменяет здравости самой идеи.
Она явно требует детального изучения и проверки специалистами. Тем более, что вода — не единственный и даже не лучший теплоноситель. Найдя ей правильную альтернативу, можно еще повысить эффективность.
Есть желающие создать стартап и попробовать?