Qué es el almacenamiento de calor sensible – SHS – Definición

Almacenamiento de calor sensible (SHS)

La forma más directa es el almacenamiento de calor sensible . El almacenamiento de calor sensible se basa en elevar la temperatura de un líquido o sólido para almacenar calor y liberarlo con la disminución de la temperatura cuando sea necesario. Los volúmenes necesarios para almacenar energía en la escala que el mundo necesita son extremadamente grandes. Los materiales utilizados en el almacenamiento de calor sensible deben tener una alta capacidad de calor y también un alto punto de ebullición o fusión. Aunque este método de almacenamiento de calor es actualmente menos eficiente para el almacenamiento de calor, es menos complicado en comparación con el calor latente o químico y es económico.

Desde el punto de vista de la termodinámica, el almacenamiento de calor sensible se basa en el aumento de la entalpía del material en la tienda, ya sea líquido o sólido en la mayoría de los casos. El efecto sensible es un cambio de temperatura. El calor almacenado se puede obtener mediante la ecuación:

Capacidad calorífica

Las diferentes sustancias  se ven afectadas a  diferentes magnitudes  por la  adición de calor . Cuando se agrega una cantidad determinada de calor a diferentes sustancias, sus temperaturas aumentan en diferentes cantidades. Esta  constante de proporcionalidad  entre el  calor Q  que el objeto absorbe o pierde y el cambio de temperatura resultante  T  del objeto se conoce como la  capacidad calorífica C  de un objeto.

C = Q / ΔT

La capacidad calorífica  es una  propiedad extensa  de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C  tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno que una  propiedad intensiva , la  capacidad calorífica  se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.

Almacenamiento de energía térmica

En termodinámica , la energía interna (también llamada energía térmica ) se define como la energía asociada con formas microscópicas de energía . Es una cantidad extensa , depende del tamaño del sistema o de la cantidad de sustancia que contiene. La unidad SI de energía interna es el julio (J) . Es la energía contenida dentro del sistema, excluyendo la energía cinética de movimiento del sistema como un todo y la energía potencial del sistema. Las formas microscópicas de energía incluyen aquellas debidas a la rotación , vibración, traslación e interacciones.entre las moléculas de una sustancia. Ninguna de estas formas de energía se puede medir o evaluar directamente, pero se han desarrollado técnicas para evaluar el cambio en la suma total de todas estas formas microscópicas de energía.

Además, la energía se puede almacenar en los enlaces químicos entre los átomos que forman las moléculas. Este almacenamiento de energía a nivel atómico incluye energía asociada con estados orbitales de electrones, espín nuclear y fuerzas de unión en el núcleo.

La energía térmica también se puede almacenar de manera muy efectiva. Hoy en día, la situación en los mercados energéticos es diferente. El aumento de los precios de las fuentes de energía convencionales y la conciencia ambiental han contribuido a aumentar el uso de energías renovables y la eficiencia energética. El almacenamiento de energía térmica forma un componente clave de una planta de energía para mejorar su capacidad de envío, especialmente para concentrar plantas de energía solar (CSP). El almacenamiento de energía térmica (TES) se logra con tecnologías muy diferentes. Hay tres métodos utilizados y que aún se están investigando para almacenar energía térmica.

• Almacenamiento de calor sensible (SHS)
• Almacenamiento de calor latente (LHS)
• Almacenamiento termoquímico