Qu’est-ce qu’un stockage de chaleur sensible – SHS – Définition

Le moyen le plus direct consiste à stocker la chaleur sensible. Le stockage de chaleur sensible est basé sur l’élévation de la température d’un liquide ou d’un solide pour stocker la chaleur. Génie thermique

Accumulation de chaleur sensible (SHS)

Le moyen le plus direct consiste à stocker la chaleur sensible . Le stockage de chaleur sensible est basé sur l’élévation de la température d’un liquide ou d’un solide pour le stockage de la chaleur et sa libération avec la diminution de la température lorsque cela est nécessaire. Les volumes nécessaires pour stocker l’énergie à l’échelle dont le monde a besoin sont extrêmement importants. Les matériaux utilisés dans le stockage de chaleur sensible doivent avoir une capacité calorifique élevée ainsi qu’un point d’ébullition ou de fusion élevé. Bien que cette méthode de stockage de chaleur soit actuellement moins efficace pour le stockage de chaleur, elle est moins compliquée que la chaleur latente ou chimique et est peu coûteuse.

Du point de vue de la thermodynamique, le stockage de la chaleur sensible repose sur l’augmentation de l’ enthalpie du matériau dans le magasin, liquide ou solide dans la plupart des cas. L’effet sensible est un changement de température. La chaleur stockée peut être obtenue par l’équation:

stockage de chaleur sensible - équation

Capacité thermique

Tableau des capacités thermiques spécifiquesDifférentes substances  sont affectées à  différentes magnitudes  par l’  ajout de chaleur . Lorsqu’une quantité donnée de chaleur est ajoutée à différentes substances, leurs températures augmentent de manière différente. Cette  constante de proportionnalité  entre la  chaleur Q  absorbée ou perdue par l’objet et le changement de température résultant  T  de l’objet est appelée  capacité calorifique C  d’un objet.

C = Q / ΔT

La capacité calorifique  est une  propriété étendue  de la matière, ce qui signifie qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité calorifique C  a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lorsqu’on exprime le même phénomène en tant que  propriété intensive , la  capacité thermique  est divisée par la quantité de substance, la masse ou le volume. La quantité est donc indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

Stockage d’énergie thermique

Energie microscopique - Energie interneEn thermodynamique , l’énergie interne (également appelée énergie thermique ) est définie comme l’énergie associée aux formes d’énergie microscopiques . C’est une quantité considérable , cela dépend de la taille du système ou de la quantité de substance qu’il contient. L’unité SI de l’énergie interne est le joule (J) . C’est l’énergie contenue dans le système, à l’exclusion de l’énergie cinétique de mouvement du système dans son ensemble et de l’énergie potentielle du système. Les formes d’énergie microscopiques incluent celles dues à la rotation , à la vibration, à la translation et aux interactionsparmi les molécules d’une substance. Aucune de ces formes d’énergie ne peut être mesurée ou évaluée directement, mais des techniques ont été développées pour évaluer l’évolution de la somme totale de toutes ces formes d’énergie microscopiques.

De plus, l’énergie peut être stockée dans les liaisons chimiques entre les atomes qui composent les molécules. Ce stockage d’énergie au niveau atomique comprend l’énergie associée aux états orbitaux des électrons, au spin nucléaire et aux forces de liaison dans le noyau.

Centrale solaire PS10 en Espagne.  Source: wikipedia.org Licence: CC BY 2.0
Centrale solaire PS10 en Espagne. Source: wikipedia.org Licence: CC BY 2.0

L’énergie thermique peut également être stockée très efficacement. De nos jours, la situation sur les marchés de l’énergie est différente. L’augmentation des prix des sources d’énergie conventionnelles et la prise de conscience environnementale ont conduit à augmenter l’utilisation des énergies renouvelables et l’efficacité énergétique. Le stockage d’énergie thermique constitue un élément clé d’une centrale électrique pour l’amélioration de sa dispatchabilité, notamment pour les centrales solaires à concentration (CSP). Le stockage d’énergie thermique (TES) est réalisé avec des technologies très différentes. Il existe trois méthodes utilisées et toujours à l’étude afin de stocker l’énergie thermique.

  • Stockage de chaleur sensible (SHS)
  • Stockage de chaleur latente (LHS)
  • Stockage thermochimique

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