Функция хранения льда и необходимые компоненты
Тепловая энергия из окружающей среды также может использоваться технически, если температура источника очень низкая. Например, геотермальный тепловой насос может работать особенно эффективно при температуре почвы от пяти до десяти градусов по Цельсию. Это стало возможным благодаря процессу, который запускается снова и снова, который повышает уровень температуры тепла окружающей среды. Функция хранения льда также в основном основана на этой технологии. В дополнение к резервуару, встроенному в пол (собственно нагреватель для хранения льда), он также состоит из теплового насоса с рассолом.
Тепловой насос извлекает тепловую энергию из хранилища льда
Во время работы тепловой насос отправляет смесь воды и гликоля по линиям в подземном хранилище. Теплоноситель имеет более низкую температуру, чем вода в цистерне, что означает, что он может извлекать это тепло. Когда жидкость достигает теплового насоса, она передает поглощенную тепловую энергию хладагенту. Это испаряется и протекает через компрессор на следующем этапе. Компонент, работающий на электричестве или газе, также повышает температуру вместе с давлением и направляет пары хладагента в теплообменник. Здесь он подает тепло в систему отопления, охлаждает, а затем снова полностью сжижается.
Скрытое тепло - основа функции хранения льда
С каждым запуском процесса температура в накопительном баке падает еще больше, и вода начинает постепенно охлаждаться. Однако это не проблематично, это даже желательно. Поскольку функция накопления льда зависит от так называемой скрытой теплоты: энергии, которую вода выделяет во время фазового перехода из жидкого в твердое состояние. Это примерно столько же, сколько у охлаждающей воды от 80 до нуля градусов по Цельсию и обеспечивает сравнительно небольшие объемы хранения.
Источники энергии окружающей среды для функции хранения льда
Если вся вода в резервуаре замерзла, производительность теплового насоса падает. Для того чтобы функция хранения льда работала эффективно, контейнер необходимо регенерировать или лед снова и снова оттаивать. Это возможно благодаря свободной энергии окружающей среды, которая также может поступать от солнечных поглотителей воздуха в дополнение к окружающей почве. Использование отработанного тепла от систем вентиляции или производственных процессов также возможно здесь.
Области применения и требования к нагреву льда
Поскольку функция хранения льда работает с тепловым насосом, технология не стоит в каждом доме. Важны низкие температуры теплового потока и наилучший из возможных стандартов изоляции здания.
Низкие температуры подачи способствуют сохранению льда
Если температура теплоносителя низкая, компрессор теплового насоса должен делать меньше, и эффективность технологии возрастает. Это может быть измерено, среди прочего, по годовому коэффициенту производительности, который описывает соотношение затрат и отдачи энергии. Поверхностные системы отопления и большие радиаторы особенно благоприятны для функции хранения льда. Оба переносят большое количество тепла в помещения и работают при более низких температурах системы.
Преимущества и недостатки отопления с хранением льда
Функция хранения льда обеспечивает эффективный и экономичный нагрев. Он опирается на возобновляемые источники энергии и, в отличие от скважин геотермального теплового насоса, не требует каких-либо разрешений. Еще одно преимущество: летом холодная вода в подземном резервуаре позволяет охлаждать здание дешево и эффективно. С другой стороны, высокие затраты на покупку цистерн, тепловых насосов и солнечных коллекторов невыгодны.
В следующей таблице приведены преимущества и недостатки:
| Преимущества подогрева льда | Недостатки нагрева льда |
|---|---|
| Низкие расходы на отопление | Более высокие затраты на приобретение технологии |
| Отопление с регенеративной энергией | Индивидуальное планирование необходимо |
| Функция охлаждения летом | - |
| Высокие субсидии (до 35%) | - |