Was ist sensibler Wärmespeicher – SHS – Definition

Der direkteste Weg ist die Speicherung von fühlbarer Wärme. Sinnvolle Wärmespeicherung basiert auf der Erhöhung der Temperatur einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs, um Wärme zu speichern. Wärmetechnik

Sensible Heat Storage (SHS)

Der direkteste Weg ist die Speicherung von fühlbarer Wärme . Sinnvolle Wärmespeicherung beruht darauf, die Temperatur einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs zu erhöhen , um Wärme zu speichern, und sie mit sinkender Temperatur freizusetzen, wenn dies erforderlich ist. Die Mengen, die benötigt werden, um Energie in einem Ausmaß zu speichern, das die Welt benötigt, sind extrem groß. Materialien, die bei der vernünftigen Wärmespeicherung verwendet werden, müssen eine hohe Wärmekapazität sowie einen hohen Siede- oder Schmelzpunkt aufweisen. Obwohl diese Methode der Wärmespeicherung derzeit für die Wärmespeicherung weniger effizient ist, ist sie im Vergleich zu latenter oder chemischer Wärme am wenigsten kompliziert und kostengünstig.

Aus thermodynamischer Sicht beruht die Speicherung von fühlbarer Wärme auf der Zunahme der Enthalpie des Materials im Speicher, in den meisten Fällen entweder einer Flüssigkeit oder einem Feststoff. Der sinnvolle Effekt ist eine Änderung der Temperatur. Die gespeicherte Wärme kann durch die Gleichung erhalten werden:

sinnvolle Wärmespeicherung - Gleichung

Wärmekapazität

Tabelle der spezifischen WärmekapazitätenVerschiedene Substanzen  sind betroffen  unterschiedliche Größen  durch die  Zugabe von Wärme . Wenn verschiedenen Substanzen eine bestimmte Wärmemenge zugesetzt wird, steigen ihre Temperaturen um unterschiedliche Beträge. Diese  Proportionalitätskonstante  zwischen der  Wärme Q  , die das Objekt aufnimmt oder verliert, und der daraus resultierenden  Temperaturänderung T  des Objekts wird als  Wärmekapazität C  eines Objekts bezeichnet.

C = Q / ΔT

Die Wärmekapazität  ist eine  umfangreiche Eigenschaft  der Materie, dh sie ist proportional zur Größe des Systems. Die Wärmekapazität C  hat die Einheit Energie pro Grad oder Energie pro Kelvin. Wenn das gleiche Phänomen wie eine  intensive Eigenschaft ausgedrückt  wird , wird die  Wärmekapazität durch die Menge der Substanz, Masse oder des Volumens geteilt, so dass die Menge unabhängig von der Größe oder dem Umfang der Probe ist.

Wärmespeicher

Mikroskopische Energie - Innere EnergieIn der Thermodynamik wird innere Energie (auch als Wärmeenergie bezeichnet ) als die Energie definiert, die mit mikroskopischen Energieformen verbunden ist . Es handelt sich um eine umfangreiche Menge , die von der Größe des Systems oder der Menge der darin enthaltenen Substanz abhängt. Die SI-Einheit der inneren Energie ist das Joule (J) . Es ist die im System enthaltene Energie, ohne die kinetische Bewegungsenergie des Gesamtsystems und die potentielle Energie des Systems. Mikroskopische Energieformen sind solche, die auf Rotation , Vibration, Translation und Wechselwirkungen zurückzuführen sindunter den Molekülen einer Substanz. Keine dieser Energieformen kann direkt gemessen oder ausgewertet werden, es wurden jedoch Techniken entwickelt, um die Veränderung der Gesamtsumme all dieser mikroskopischen Energieformen zu bewerten.

Zusätzlich kann Energie in den chemischen Bindungen zwischen den Atomen gespeichert werden, aus denen die Moleküle bestehen. Dieser Energiespeicher auf atomarer Ebene umfasst Energie, die mit Elektronenorbitalzuständen, Kernspin und Bindungskräften im Kern verbunden ist.

PS10 Solarkraftwerk in Spanien.  Quelle: wikipedia.org Lizenz: CC BY 2.0
PS10 Solarkraftwerk in Spanien. Quelle: wikipedia.org Lizenz: CC BY 2.0

Wärmeenergie kann auch sehr effektiv gespeichert werden. Heutzutage ist die Situation auf den Energiemärkten anders. Die Preiserhöhung der konventionellen Energiequellen und das Umweltbewusstsein haben dazu geführt, dass die Nutzung erneuerbarer Energien und die Energieeffizienz gestiegen sind. Die Speicherung von Wärmeenergie ist eine Schlüsselkomponente eines Kraftwerks zur Verbesserung seiner Versandfähigkeit, insbesondere zur Konzentration von Solarkraftwerken (CSP). Die Speicherung von Wärmeenergie (TES) wird mit sehr unterschiedlichen Technologien erreicht. Es gibt drei Methoden, die verwendet werden und noch untersucht werden, um Wärmeenergie zu speichern.

  • Sensible Wärmespeicherung (SHS)
  • Latentwärmespeicher (LHS)
  • Thermochemische Lagerung

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