Med proizvodnjo elektrike vedno nastane veliko odpadne toplote. Pozimi jo termoelektrarne delno porabijo za ogrevanje bližnjih naselij, poleti pa jo dobesedno zavržejo, zato so tudi izkoristki teh naprav tako nizki. Trenutno smo tik pred uvedbo nove tehnologije, s katero lahko toploto shranjujemo brez izgub, na majhnem prostoru in za daljši čas, da bi jo nato lahko uporabili, ko jo potrebujemo. Ali je to možno?
 Nasip zeolitnih kroglic v poskusnem shranjevalcu toplote z vstavljenimi temperaturnimi tipali |
Shranjevanje brez izgub
Možnosti za shranjevanje toplote so trenutno še zelo omejene kar enako velja za industrijske ali manjše sisteme. Običajno jo shranjujemo v vodne zalogovnike toplote, ki pa imajo zelo omejene možnosti, pa še čas shranjevanja je zaradi toplotnih izgub kratek. Zato so različni proizvajalci in Fraunhofer institut združili znanje za razvoj akumulatorja toplote, ki ima štirikrat višjo sposobnost hranjenja kot voda ter nima toplotnih izgub, deluje pa lahko s temperaturami, ki presegajo 100 °C.
Zeolitne kroglice
Proizvajalec ZeoSys je izdelal zeolitne kroglice iz materiala, ki ga običajno uporabljajo za mehčanje vode v industriji. Ime je skovanka iz dveh pojmov, v grščini »zeo« pomeni vreti, »litos« pa kamen. Material je zelo porozen, kroglica z maso 1 gram ima notranjo površino okrog 1000 m2. Kroglice vežejo nase vodno paro iz zraka s fizikalno – kemijskim postopkom, pri čemer se tvori toplota. To vodo lahko nato s pregrevanjem kroglic izločimo, pri čemer se porabljena toplota v njih akumulira. Pri tem postanejo tople vendar ne vroče, shranjujemo pa jih v zaprti posodi, ki je ni potrebno toplotno izolirati. Po osušitvi je potrebno samo preprečiti, da bi se kroglice med skladiščenjem navlažile, če nam to uspe, lahko skrito toploto skladiščimo skoraj neomejen čas. Toploto iz kroglic pridobimo s ponovnim navlaženjem, pri tem pa se bodo same od sebe močno segrele. Ta pojav označujejo z izrazom »sorbcijsko shranjevanje toplote«.
 Kroglice zeolita imajo premer okrog 3 mm in shranijo štirikrat več toplote kot vodni zalogovnik |
Premična testna postaja
Pred leti so drugi izvajalci delali poskuse s kroglicami silikagela, ki jih tudi vlažimo in sušimo, vendar sistem nikoli ni dosegel nivoja uporabnosti. Kroglice so morale biti skladiščene v visokem vakuumu in so imele izjemno slabo toplotno prevodnost.
Novi material deluje na podobnem principu in ima pred starim veliko prednosti. Med raziskavami so najprej ugotovili, katera vrsta zeolita je najbolj primerna za ta namen, kakšna velikost kroglic je optimalna ter izvedli preizkus stabilnosti po večkratnem navlaženju in segrevanju. Sledila je izdelava posod z izmenjevalci ter oprema s priključki in ventili. Ugotovili so, da postopek vlaženja in osuševanja lahko ponovimo več tisočkrat, brez da bi material pričel razpadati ali izgubljati kapaciteto skladiščenja. Svoj 750 litrski zalogovnik so namestili v premični kontejner, da bodo z njim lahko dokazovali delovanje pod različnimi pogoji. V naslednjih mesecih bodo izboljševali sistem ter zmanjševali stroške izdelave. Predvidevajo uporabo v industriji in shranjevanje toplote manjših enot za soproizvodnjo toplote in elektrike v srednje velikih ali manjših stavbah. Akumulator toplote so pred mesecem predstavili na letošnjem sejmu Achema v Frankfurtu.
Povezane vsebine
