Was ist thermochemische Lagerung – Definition

Thermochemische Lagerung

Einer von drei möglichen Ansätzen zur Speicherung von Wärmeenergie ist die Verwendung reversibler thermochemischer Reaktionen . Der wichtigste Vorteil der thermochemischen Speichermethode besteht darin, dass die Reaktionsenthalpie erheblich größer ist als die spezifische Wärme oder die Schmelzwärme. Daher ist die Speicherdichte viel besser. Bei chemischen Reaktionen wird Energie in den chemischen Bindungen zwischen den Atomen gespeichert , aus denen die Moleküle bestehen. Energiespeicherauf atomarer Ebene beinhaltet Energie, die mit Elektronenorbitalzuständen assoziiert ist. Unabhängig davon, ob eine chemische Reaktion Energie absorbiert oder abgibt, ändert sich die Energiemenge während der Reaktion insgesamt nicht. Das liegt am Energieerhaltungssatz , der besagt, dass:

Energie kann nicht erzeugt oder zerstört werden . Energie kann sich während einer chemischen Reaktion verändern .

Ein Beispiel für ein experimentelles Speichersystem, das auf chemischer Reaktionsenergie basiert, ist die Salzhydrat-Technologie . Das System ist besonders vorteilhaft für die saisonale Speicherung von Wärmeenergie . Das System nutzt die Reaktionsenergie, die beim Hydratisieren oder Dehydratisieren von Salzen entsteht. Die Wärmespeicherung erfolgt in einem Behälter mit 50% iger Natriumhydroxidlösung (NaOH). Wärme (z. B. aus der Verwendung eines Sonnenkollektors) wird durch Verdampfen des Wassers in einer endothermen Reaktion gespeichert. Bei erneuter Zugabe von Wasser wird bei 50 ° C Wärme in einer exothermen Reaktion freigesetzt. Gegenwärtige Systeme arbeiten mit einem Wirkungsgrad von 60%.

Wärmespeicher

In 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.

Außerdem kann Energie in den chemischen Bindungen zwischen den Atomen gespeichert werden, aus denen die Moleküle bestehen. Diese Energiespeicherung auf atomarer Ebene schließt Energie ein, die mit Elektronenorbitalzuständen, Kernspin und Bindungskräften im Kern verbunden ist.

Auch Wärmeenergie kann sehr effektiv gespeichert werden. Heutzutage ist die Situation auf den Energiemärkten anders. Die Verteuerung der konventionellen Energiequellen und das Umweltbewusstsein haben dazu geführt, dass die Nutzung erneuerbarer Energien und die Energieeffizienz zunehmen. Der thermische Energiespeicher ist eine Schlüsselkomponente eines Kraftwerks zur Verbesserung seiner Versendbarkeit, insbesondere für konzentrierende Solarkraftwerke (CSP). Die Speicherung von Wärmeenergie (TES) erfolgt mit unterschiedlichsten Technologien. Es werden drei Methoden zur Speicherung von Wärmeenergie verwendet, die derzeit noch untersucht werden.

• Sensible Heat Storage (SHS)
• Latentwärmespeicher (LHS)
• Thermochemische Lagerung