Armazenamento de calor sensível (SHS)
A maneira mais direta é o armazenamento de calor sensível . O armazenamento sensível de calor baseia-se em elevar a temperatura de um líquido ou sólido para armazenar calor e liberá-lo com a diminuição da temperatura quando necessário. Os volumes necessários para armazenar energia na escala que o mundo precisa são extremamente grandes. Os materiais utilizados no armazenamento sensível ao calor devem ter alta capacidade de aquecimento e também alto ponto de ebulição ou fusão. Embora este método de armazenamento de calor seja atualmente menos eficiente para armazenamento de calor, é menos complicado em comparação com o calor latente ou químico e é barato.
Do ponto de vista termodinâmico, o armazenamento de calor sensível é baseado no aumento da entalpia do material na loja, seja um líquido ou um sólido na maioria dos casos. O efeito sensível é uma mudança de temperatura. O calor armazenado pode ser obtido pela equação:
Capacidade de calor
Diferentes substâncias são afetadas em diferentes magnitudes pela adição de calor . Quando uma determinada quantidade de calor é adicionada a diferentes substâncias, suas temperaturas aumentam em diferentes quantidades. Essa constante de proporcionalidade entre o calor Q que o objeto absorve ou perde e a mudança de temperatura resultante T do objeto é conhecida como capacidade de calor C de um objeto.
C = Q / ΔT
A capacidade de calor é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade térmica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno que uma propriedade intensiva , a capacidade de calor é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto, a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.
Armazenamento de energia térmica
Na termodinâmica , energia interna (também chamada de energia térmica ) é definida como a energia associada a formas microscópicas de energia . É uma quantidade extensa , depende do tamanho do sistema ou da quantidade de substância que ele contém. A unidade SI de energia interna é o joule (J) . É a energia contida no sistema, excluindo a energia cinética do movimento do sistema como um todo e a energia potencial do sistema. As formas microscópicas de energia incluem aquelas devidas à rotação , vibração, translação e interaçõesentre as moléculas de uma substância. Nenhuma dessas formas de energia pode ser medida ou avaliada diretamente, mas técnicas foram desenvolvidas para avaliar a mudança na soma total de todas essas formas microscópicas de energia.
Além disso, a energia é armazenada nas ligações químicas entre os átomos que compõem as moléculas. Esse armazenamento de energia no nível atômico inclui energia associada a estados orbitais de elétrons, rotação nuclear e forças de ligação no núcleo.
A energia térmica também pode ser armazenada de maneira muito eficaz. Atualmente, a situação nos mercados de energia é diferente. O aumento dos preços das fontes convencionais de energia e a conscientização ambiental levaram ao aumento do uso de energias renováveis e da eficiência energética. O armazenamento de energia térmica é um componente essencial de uma usina para melhorar sua indisponibilidade, especialmente para concentrar usinas de energia solar (CSP). O armazenamento de energia térmica (TES) é alcançado com tecnologias amplamente diferentes. Existem três métodos utilizados e ainda estão sendo investigados para armazenar energia térmica.
- Armazenamento de calor sensível (SHS)
- Armazenamento de calor latente (LHS)
- Armazenamento termoquímico
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