Comments 47
расплавленную соль объединяют с холодным антифризом
што
+12
Сначала, используя тепловой насос, электричество превращают в тепло, запасая его в расплаве соли.
Тепловой насос эффективен, когда разница температур нагреваемого помещения и окружающей среды небольшая. А какая там температура у расплавленной соли? Разве что они используют ацетат натрия.
0
Скорее это ошибка, электричество превращают в тепло путём подачи его на высокое сопротивление, а тепловым насосом тепло перемещают, а значит нужно иметь источник этого тепла.
Хотя может речь была про то как тепло от расплавленной соли из башни передают соли в бассейне под землёй? Если так, то может эту соль напрямую надо было закачивать?
Хотя может речь была про то как тепло от расплавленной соли из башни передают соли в бассейне под землёй? Если так, то может эту соль напрямую надо было закачивать?
0
Зачем сопротивления? Это сразу очень низкий КПД процесса. В электричество в тепло то ~100%, а вот обратно только 30-40%.
Тут именно качают электрическим тепловым насосом создавая запас разогретого рабочего тела в момент «зарядки», тепло от которого потом крутит турбину и генератор в момент «разрядки».
Тут именно качают электрическим тепловым насосом создавая запас разогретого рабочего тела в момент «зарядки», тепло от которого потом крутит турбину и генератор в момент «разрядки».
0
Сферический тепловой насос не имеет никаких ограничений по максимальной разнице температур. Это мы просто привыкли к холодильникам-кондиционерам, работающим с разницей температур в пределах ~ 50 градусов. Но можно сделать и на разницу температур в сотни градусов — больше перепады давлений рабочего тела = больше разница температур холодильника и нагревателя.
Эффективность снижается с ростом разницы, но все-равно выше чем прямой нагрев.
Эффективность снижается с ростом разницы, но все-равно выше чем прямой нагрев.
0
Я сейчас тоже пытаюсь найти, которая именно соль может тут применяться.
ацетат натрия вааще не подходит.
ацетат натрия вааще не подходит.
0
И какая соль? Даже поваренная соль попав в землю сделает её непригодной для сельского хозяйства на какое-то время. Так что тут разговор не о токсичности. А помимо литиевых аккумуляторов есть куча других, как-то тупо сравнивать только с ними. Есть для примера кинетические.
+2
Кроме «тупой» токсичности есть ещё удельная. Кинетические аккумуляторы потребуют столько тупого бетона, что от его производства экологии будет нанесён больший вред, чем даже от производства аккумуляторов.
+6
Кроме башен с бетоном есть варианты с маховиками, но их экономическую эффективность надо считать.
0
Бетон не так страшен для окружающей среды, и срок службы значительно дольше, чем у аккумуляторов.
+3
Сам бетон вообще практически нейтрален, с ним проблем нет. Вредно его производство, в первую очередь цемента.
Разница в токсичности образующихся отходов и выбросов конечно в пользу бетона и цемента, но вот в объемах…
Чтобы заменить 1 кг литиевого аккумулятора или 3 кг натриевого по запасаемой энергии(~900 кДж) нужен бетонный блок массой ~500 кг поднимаемый/опускаемный на высоту ~200 метров. Или раскручиваемый на месте до относительно высоких скоростей вращения (эквивалента линейной скорости в ~60 метров/сек). Сильно их кстати раскручивать нельзя вообще, бетон для такого варианта плохой материал — хорош для статических нагрузок на сжатие, но плох для динамических нагрузок на растяжение или изгибание возникающих в кинетических накопителях.
Поэтому бетон в них вообще обычно не используют, а используют сталь или разные композиты.
Разница в токсичности образующихся отходов и выбросов конечно в пользу бетона и цемента, но вот в объемах…
Чтобы заменить 1 кг литиевого аккумулятора или 3 кг натриевого по запасаемой энергии(~900 кДж) нужен бетонный блок массой ~500 кг поднимаемый/опускаемный на высоту ~200 метров. Или раскручиваемый на месте до относительно высоких скоростей вращения (эквивалента линейной скорости в ~60 метров/сек). Сильно их кстати раскручивать нельзя вообще, бетон для такого варианта плохой материал — хорош для статических нагрузок на сжатие, но плох для динамических нагрузок на растяжение или изгибание возникающих в кинетических накопителях.
Поэтому бетон в них вообще обычно не используют, а используют сталь или разные композиты.
+1
Если вы про поднять тяжелый груз на некоторую высоту, то вам не нужен бетон — поднимайте тупо землю, которую тут же лопатой нагребите в контейнеры (например пластиковые). Да, плотность земли ниже но зато стоимость нулевая (потому что любой другой груз как минимум нужно доставить) и главное самое экологичное вещество.
з.ы. эффективность и полезность таких кинетических аккумуляторов под большим вопросом, да они используются но скорее как исключение.
з.з.ы. опс, не заметил что тему подняли двухгодовой давности
з.ы. эффективность и полезность таких кинетических аккумуляторов под большим вопросом, да они используются но скорее как исключение.
з.з.ы. опс, не заметил что тему подняли двухгодовой давности
0
Литиевые соли (в виде фторидов и фторгидратов) ещё и в расплав годны. Именно для таких целей (тепловой аккум). См. работы Нурбея Гулиа, чг я удивлён, что тут патентные юристы и тролли не протоптались.
0
Дико извиняюсь, но те же солнечные термоэлектростанции как раз и работают с запасённой энергией в расплаве соли, поэтому и работать могут не только лишь днём и в солнечную погоду. Поэтому притянутое за уши
вызывает разрыв шаблона.
И как оказалось, эту информацию я почерпнул ещё из детских энциклопедий лед дцать так тому назад.
Технологию за это время конечно усовершенствовали, но принцип не есть ноу-хау и высасывать из этого новость — сомнительно.
Как оказалось, при помощи расплавленной соли энергию можно не только вырабатывать, но и запасать.
вызывает разрыв шаблона.
И как оказалось, эту информацию я почерпнул ещё из детских энциклопедий лед дцать так тому назад.
Технологию за это время конечно усовершенствовали, но принцип не есть ноу-хау и высасывать из этого новость — сомнительно.
+5
Они запасают тепло, которое же сами и собирают (от солнца). Речь там скорее не об аккумуляции, а о сглаживании собственной генерации станции, выдачи энергии в сеть более равномерно и предсказуемо по сравнению с обычной СЭС.
Это действительно не ново и известно очень давно.
Тут же речь идет именно об аккумуляции электроэнергии (через промежуточное сохранение в виде тепла). Берем электричество из сети когда его избыток (от любых источников, не важно как и где они ее вырабатывали), возвращаем электричество в сеть, когда его дефицит.
Этот скорее аналог ГАЭС или пневматических накопителей, чем СЭС на расплавах соли.
Это действительно не ново и известно очень давно.
Тут же речь идет именно об аккумуляции электроэнергии (через промежуточное сохранение в виде тепла). Берем электричество из сети когда его избыток (от любых источников, не важно как и где они ее вырабатывали), возвращаем электричество в сеть, когда его дефицит.
Этот скорее аналог ГАЭС или пневматических накопителей, чем СЭС на расплавах соли.
0
Как оказалось, при помощи расплавленной соли энергию можно не только вырабатывать, но и запасать.
И как оказалось, эту информацию я почерпнул ещё из детских энциклопедий лед дцать так тому назад.
Больше скажу, это известно на столько давно, что разрывает шаблон на атомы, к примеру в домашнем использовании:
Крупную соль нагревают дома, для прогрева «любых частей тела», типа прогреть ухо и т.д.
И используют потому-что плотнее(больше может тепла аккумулировать) и по сравнению с водой можно дольше прогреваться.
0
Используют только ради удобства (мешочек с солью удобно прижимать и он может принимать форму интересующей части тела если набит неплотно) и доступности — соль под рукой есть практически всегда и у всех. Ну и глупого «народного» поверья идущего еще от бабушек из деревень, что «сухое тепло» якобы лучше помогает, чем «мокрое» даже если без контакта с собственно водой (например от воды в грелке).
Темплоемкость и соответственно время сохранения тела у соли наоборот меньше чем у воды, если температуру до плавления не доводить. Что в домашних условиях конечно никто не делает.
Темплоемкость и соответственно время сохранения тела у соли наоборот меньше чем у воды, если температуру до плавления не доводить. Что в домашних условиях конечно никто не делает.
+2
Есть прямой способ запасать электроэнергию в расплаве соли — аккумуляторы ZEBRA.
+1
Перевод ужасен не кривостью русских предложений, а потерей смысла.
Ну, и название «Мальта» подсказывает, что это ни разу не стартап. Уже достаточно много лет там строят большие солнечные электростанции. И был даже гигапроект снабжения Европы этой энергией. Вот только, когда пересчитали стоимость доставки, радужность обещаний выросла на порядок, а реальное строительство замёрзло.
Ну, и название «Мальта» подсказывает, что это ни разу не стартап. Уже достаточно много лет там строят большие солнечные электростанции. И был даже гигапроект снабжения Европы этой энергией. Вот только, когда пересчитали стоимость доставки, радужность обещаний выросла на порядок, а реальное строительство замёрзло.
0
Проблема у тепла — его доставка и хранение, очень большие потери… по уму теплоаккумулятор должен стоять прямо в башне солнечного коллектора.
В статье ни слова о кпд системы, может быть потери будут выше 17% простоя?
p.s. солнечные коллекторы можно приобрести и бытового назначения — в виде метровых стеклянных трубок, где в вакууме размещены теплоприемник и теплотрубки, дает на кончике 200+ градусов. Но чтобы запасать это тепло для центрального отопления, необходимо сотни литров воды… можно ли реализовать систему на базе расплавов соли, чтобы ее размеры были на порядок меньше?
В статье ни слова о кпд системы, может быть потери будут выше 17% простоя?
p.s. солнечные коллекторы можно приобрести и бытового назначения — в виде метровых стеклянных трубок, где в вакууме размещены теплоприемник и теплотрубки, дает на кончике 200+ градусов. Но чтобы запасать это тепло для центрального отопления, необходимо сотни литров воды… можно ли реализовать систему на базе расплавов соли, чтобы ее размеры были на порядок меньше?
+1
Что-то подсказывает мне, что КПД двух взаимообратных процессов преобразования энергии (сначала электричества в тепло, а затем тепла в электричество) очень далёк от 90%, а скорее всего находится где-то в области значений 40-50%…
Поэтому, пока теряется до 30% выработки электроэнергии, оказавшейся «лишней», т.е. непотреблённой, о подобных хранилищах не может идти и речи.
Поэтому, пока теряется до 30% выработки электроэнергии, оказавшейся «лишней», т.е. непотреблённой, о подобных хранилищах не может идти и речи.
0
КПД того же электрочайника, если не ошибаюсь, может быть за 90%. Тут как бы тоже принцип не изменился — вместо воды греем соль и более надёжно изолируем. Пускай 95%.
На обратном ходу работает старая добрая паровая турбина — через теплообменники соль отдаёт тепло воде. Современные паровые турбины обладают высоким КПД преобразования кинетической энергии струи пара в механическую энергию, превышающим 90%. Так что в целом, может быть не так всё и плохо.
И дело то не только в потерях энергии, но и ресурсах на обслуживание, требованиям к условиям эксплуатации (инфрастуктуре) и ещё каких характеристик наберётся.
На обратном ходу работает старая добрая паровая турбина — через теплообменники соль отдаёт тепло воде. Современные паровые турбины обладают высоким КПД преобразования кинетической энергии струи пара в механическую энергию, превышающим 90%. Так что в целом, может быть не так всё и плохо.
И дело то не только в потерях энергии, но и ресурсах на обслуживание, требованиям к условиям эксплуатации (инфрастуктуре) и ещё каких характеристик наберётся.
-1
По поводу преобразования электричества в тепло — согласен, там КПД около 90% будет скорее всего.
А вот обратный процесс имеет много нюансов и строго по формулам термодинамики там все рассчитывается очень точно (вспомните всякие Циклы Карно, Дизеля и др.), при этом легко для специалиста вычисляется теоретический предела для КПД каждого термодинамического цикла.
Грубо говоря, КПД паровой турбины в лучшем случае составляет 40%…
А вот обратный процесс имеет много нюансов и строго по формулам термодинамики там все рассчитывается очень точно (вспомните всякие Циклы Карно, Дизеля и др.), при этом легко для специалиста вычисляется теоретический предела для КПД каждого термодинамического цикла.
Грубо говоря, КПД паровой турбины в лучшем случае составляет 40%…
0
Греют тепловым насосом, а не кипятильником! С СОP >> 1
Если бы ТН и турбина были бы идеальными тепловыми машинами, то КПД всего процесса был бы 100%.
Идеальный ТН перекачивает 3 Дж тепловой энергии из холодильника в нагреватель затрачивая 1 Дж электрической энергии (COP=3), потом турбина с генератором пропускает 3 Дж тепла от нагревателя к холодильнику вырабатывает 1 Дж электрической энергии (КПД = 33%)
Реальные ТН, турбины, генераторы конечно не идеальны, поэтому общий КПД всегда будет ниже 100%. Но естественно выше, чем пытаться кипятильником греть пар для обычной паровой турбины.
Если получат хотя бы 70% — уже хорошо, и будет иметь большую практическую ценность, как альтернатива ГАЭС там, где природные условия не дают их создавать (нет перепада высот на ландшафте или нет больших доступных объемов воды).
Если бы ТН и турбина были бы идеальными тепловыми машинами, то КПД всего процесса был бы 100%.
Идеальный ТН перекачивает 3 Дж тепловой энергии из холодильника в нагреватель затрачивая 1 Дж электрической энергии (COP=3), потом турбина с генератором пропускает 3 Дж тепла от нагревателя к холодильнику вырабатывает 1 Дж электрической энергии (КПД = 33%)
Реальные ТН, турбины, генераторы конечно не идеальны, поэтому общий КПД всегда будет ниже 100%. Но естественно выше, чем пытаться кипятильником греть пар для обычной паровой турбины.
Если получат хотя бы 70% — уже хорошо, и будет иметь большую практическую ценность, как альтернатива ГАЭС там, где природные условия не дают их создавать (нет перепада высот на ландшафте или нет больших доступных объемов воды).
0
Современные паровые турбины обладают высоким КПД преобразования кинетической энергии струи пара в механическую энергию, превышающим 90%
А остальные операции — 100% что ли? Нет установок с таким КПД.
0
Да что вы говорите? В лучших из распространенных сейчас крупномасташбных аккумуляторов электроэнергии (ГАЭС) теряется как раз около 30% в процессе работы.
И это считается наоборот хорошим показателем. Потому что без них теряется 100% «лишней» энергии, а не 30%.
Поэтому любой накопитель который будет терять либо меньше 30% либо стоить на 1 Вт мощности и 1 Вт*ч запасенной энергии будет встречен на ура.
И это считается наоборот хорошим показателем. Потому что без них теряется 100% «лишней» энергии, а не 30%.
Поэтому любой накопитель который будет терять либо меньше 30% либо стоить на 1 Вт мощности и 1 Вт*ч запасенной энергии будет встречен на ура.
0
Лучше запасти лишнюю энергию с КПД 30%, чем просто ее не запасти вообще, не?
+1
Да уж лучше с каким-нибудь. Иначе она будет просто потеряна полностью. Причем если энергия уже была принята от генератора в сеть, то ее даже просто так не «выбросить». Еще нужно тратить деньги на «утилизацию», чтобы параметры сети по напряжению и частоте не уплыли.
Причем это уже не гипотеческая ситуация. В небольших масштабах иногда и в США и Европе случается, но наибольших масштабов достигла в Китае.
Где с одной стороны последние годы шло форсированное (на субсидировании) развитие ВИЭ, включая feed-in тарифы с приоритетным выкупом энергии ВИЭ при приеме в сеть.
А с другой они не особо хотят маневрировать мощностями других станций кроме ГЭС (но одних их их не хватает для маневров) и не успевают строить магистральные сети для перераспределение и выравнивания по территории страны. В результате часть энергии во время пиков выработки пропадает из-за недостаточной мощности (ПС) ЛЭП, хотя потребители на энергию в этот момент есть — только в другом регионе.
В результате уже по 20-30% энергии выработанной ВИЭ пропадает (обычно обозначается как «curtailment») неиспользуемым и доля продолжает понемногу расти.
Причем это уже не гипотеческая ситуация. В небольших масштабах иногда и в США и Европе случается, но наибольших масштабов достигла в Китае.
Где с одной стороны последние годы шло форсированное (на субсидировании) развитие ВИЭ, включая feed-in тарифы с приоритетным выкупом энергии ВИЭ при приеме в сеть.
А с другой они не особо хотят маневрировать мощностями других станций кроме ГЭС (но одних их их не хватает для маневров) и не успевают строить магистральные сети для перераспределение и выравнивания по территории страны. В результате часть энергии во время пиков выработки пропадает из-за недостаточной мощности (ПС) ЛЭП, хотя потребители на энергию в этот момент есть — только в другом регионе.
В результате уже по 20-30% энергии выработанной ВИЭ пропадает (обычно обозначается как «curtailment») неиспользуемым и доля продолжает понемногу расти.
0
Да что-ж такое то. солнечные станции с солевым теплоносителем и запасением энергии на ночь для 24 часовой работы существуют уже как почти десяток лет: en.m.wikipedia.org/wiki/Solana_Generating_Station
-1
Вспоминается сей проект.
0
В отличие от тех же литиевых аккумуляторов расплав соли не «потеряет емкость» и не испортится.Хитро, не сразу понял. Речь о емкости. Но про потерю энергии («заряда») — ни слова.
0
Я как-то считал для своего дома сезонный ледяной теплоаккумулятор для работы с тепловым насосом, вышло 200-250 кубов. То есть надо где-то на участке закопать три ЖД цистерны.
0
что-то многовато (или очень большой дом или крайний север?).
0
Да в принципе нормально. Если по теплоте именно. 100 м2, 40-50 Вт средних на м2 площади и 6 месяцев отопительного сезона как раз примерно такие объемы дадут.
Больше интересно как anton19286 вообще собирался в виде льда аккумулировать тепло? Или имелось ввиду воду, которая в процесс отбора тепла зимой превратится в лед, а за следующее лето обратно растает?
А вообще с жидкостными тепловыми насосами все решается проще и дешевле чем закапывание ЖД цисцерн с водой. На участке где стоит дом закапывается на глубину >=1м несколько сотен метров тонкой трубы уложенной петлями, в которую заливают антифриз (в простейшем случае — соленую воду если теплообменник ТН рассчитан на такое ну или вода + этиленгликоль или технический спирт) и ТН отбирает тепло от грунта, который даже зимой сохраняет температуры выше 0 С, кроме самого верхнего тонкого слоя.
2й вариант — бурение скважины до водоносного горизонта и выкачивание тепла из него
Больше интересно как anton19286 вообще собирался в виде льда аккумулировать тепло? Или имелось ввиду воду, которая в процесс отбора тепла зимой превратится в лед, а за следующее лето обратно растает?
А вообще с жидкостными тепловыми насосами все решается проще и дешевле чем закапывание ЖД цисцерн с водой. На участке где стоит дом закапывается на глубину >=1м несколько сотен метров тонкой трубы уложенной петлями, в которую заливают антифриз (в простейшем случае — соленую воду если теплообменник ТН рассчитан на такое ну или вода + этиленгликоль или технический спирт) и ТН отбирает тепло от грунта, который даже зимой сохраняет температуры выше 0 С, кроме самого верхнего тонкого слоя.
2й вариант — бурение скважины до водоносного горизонта и выкачивание тепла из него
0
Мне кажется в статье потерялась турбина для выработки электричества, или тепловой насос способен на прямую вырабатывать электричество?
0
Не, турбина там штатно уже есть, просто обычно она приводится паром напрямую от солнечной энергии.
0
Есть обратимые тепловые машины. В данном случае турбина и тепловой насос 2в1 в виде тепловой машины, работающей по замкнутому циклу Брайтона.
0
Таких проектов десятки если не сотни. 25 млн финансирования это очень немного. Расплавы соли используются для аккумуляции энергии более-менее на всех concentrated solar проектах с незапамятных времен. В чем особенность именно этого проекта?
0
Я искал, и так и не нашел ответа на простой вопрос:
Какая именно соль применяется в этом тепловом аккумуляторе?
Общее мнение о статье:
А ни чего конкретного, даже и обсуждать нечего.
Какая именно соль применяется в этом тепловом аккумуляторе?
Общее мнение о статье:
А ни чего конкретного, даже и обсуждать нечего.
0
И так: Энергия запасается на фазовом переходе из твердого состояния в расплав. При этом температура почти не меняется, давления нет… под давлением только пар в трубах.
Достаточно безопасный способ хранения энергии.
Если твердая фаза плотнее жидкой, то размещаем 2 теплообменника, один внизу, а другой сверху. Подводимое в низ тепло плавит осевшую твердую соль, а через верхний тепло снимаем и остывший материал сам опускается на дно, а жидкий горячий расплав сам поднимается к парогенератору.
Ставим систему компрессор / детандер.
Пар подаем в компрессор и тем самым дополнительно повышаем температуру, а на выходе немного поостывший пар отправляем в детандер.
Основная турбина крутит не только электрогенератор, но и компрессор, избыточное тепло загоняется в тепловой аккумулятор, механическая энергия перераспределяется между генератором и компрессором.
Когда поступление тепла сокращается то в работу вступает парогенератор на расплавленной соли.
То есть главная турбина всегда работает в оптимальном режиме, а мощность перераспределяется между электрогенератором и компрессором.
И тепло тоже перераспределяется между турбиной и тепловым аккумулятором с тем, чтобы если тепла не хватает брать его из расплава соли.
Я думаю, что такая система вполне целесообразна не только на солнечных, но и тепловых и ядерных станциях, чтобы маневрировать мощностью.
Но не вполне понятно, какая именно соль для этого подходит.
Нужна температура плавления между 300-400°C.
На вскидку, это натриевая или калийная селитра… Я бы не сказал что это безопасное вещество.
Достаточно безопасный способ хранения энергии.
Если твердая фаза плотнее жидкой, то размещаем 2 теплообменника, один внизу, а другой сверху. Подводимое в низ тепло плавит осевшую твердую соль, а через верхний тепло снимаем и остывший материал сам опускается на дно, а жидкий горячий расплав сам поднимается к парогенератору.
Ставим систему компрессор / детандер.
Пар подаем в компрессор и тем самым дополнительно повышаем температуру, а на выходе немного поостывший пар отправляем в детандер.
Основная турбина крутит не только электрогенератор, но и компрессор, избыточное тепло загоняется в тепловой аккумулятор, механическая энергия перераспределяется между генератором и компрессором.
Когда поступление тепла сокращается то в работу вступает парогенератор на расплавленной соли.
То есть главная турбина всегда работает в оптимальном режиме, а мощность перераспределяется между электрогенератором и компрессором.
И тепло тоже перераспределяется между турбиной и тепловым аккумулятором с тем, чтобы если тепла не хватает брать его из расплава соли.
Я думаю, что такая система вполне целесообразна не только на солнечных, но и тепловых и ядерных станциях, чтобы маневрировать мощностью.
Но не вполне понятно, какая именно соль для этого подходит.
Нужна температура плавления между 300-400°C.
На вскидку, это натриевая или калийная селитра… Я бы не сказал что это безопасное вещество.
0
Sign up to leave a comment.
Проект Malta: хранение энергии при помощи расплавленной соли выходит на новый уровень