FUENTE http://web.ing.puc.cl/~power/alumno12/almacena/Almacenamiento_Termico.html
Pontificia Universidad Católica de Chile
Escuela de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Eléctrica
IEE3372 Mercados Eléctricos
- Introducción
- Formas de Almacenaje
- Costos y Beneficios
- Tecnologías en Chile
- Factibilidad
- Conclusiones
- Bibliografía
Almacenamiento Térmico
A este tipo de sistema de almacenamiento pertenecen una serie de tecnologías que almacenan energía térmica (calor), para luego utilizarla cuando sea necesario. La base de estos sistemas consta de la capacidad latente de ciertos materiales de absorber, para luego mantener calor durante el tiempo. También se basan en la reversibilidad de las reacciones termoquímicas.
Estos sistemas pueden ser utilizados para balancear la demanda de energía durante el día y la noche. Los depósitos de calor deben de mantenerse a una temperatura mayor o menos a la del ambiente.
Estos sistemas son utilizados junto a plantas generadores de energías renovables en países como Alemania, España, EEUU y Escandinavia.
La energía térmica es normalmente acumulada por medio de un colector solar, que envía este calor hacia los depósitos de calor. Esta tecnología es denominada “Energía Solar por Concentración” (CSP) y utiliza elementos ópticos en forma de espejos para concentrar la energía solar, convirtiéndola en energía térmica a temperaturas de entre 300-600°C. Esta energía térmica se utiliza para alimentar turbinas, generalmente de vapor o de aire caliente, que producen electricidad.
Existen 4 sistemas para captar el calor del sol: por cilindro parabólico, colectores lineares de Fresnel, con receptor de torre central y con espejos parabólicos. Éstos se muestran en la figura.
En estos sistemas CSP, se ha utilizado sal fundida como almacenaje del calor recolectado. Entre las plantas con este sistema, está la planta Gemasolar. Esta planta tiene 19.9MW y está ubicada en Sevilla, España.
Esta es la primera planta de CSP a escala comercial del mundo. Presenta un receptor de torre central con almacenamiento térmico por sales fundidas. Esta planta ayudará a evitar las fluctuaciones en el suministro de energía a través de un sistema que es capaz de producir energía durante 15 horas en ausencia de luz solar. Recordemos que España es un país líder mundial en cuando a generación de energía solar y eólica. Con esta planta, se puede generar electricidad las 24 horas del día combinando la energía almacenada en forma de calor y la energía solar producida.
Otra tecnología para almacenar calor es el sistema UTES (Under Ground Thermal Energy Storage). Esta técnica utiliza almacenamiento en subsuelo no saturado o rocoso, empleando intercambiadores de calor en pozos o perforaciones verticales. Mediante estos intercambiadores, energía térmica es inyectada o extraída del subsuelo y entregada a consumidores, ya sea en forma directa o a través de bombas de calor.
Este sistema es utilizado para pequeñas aplicaciones de calefacción y aire acondicionado en países como Suecia y Alemania.
Otro sistema de almacenamiento es el que utiliza el material “feolite”. Este se utiliza en calentadores eléctricos. El concepto esencial de este sistema es que durante la noche, con los precios bajos de la energía, estos calentadores eléctricos se calientan. El calor que juntan durante la noche, se utiliza durante el día, cuando el precio de la energía es más alto. Este sistema, cuenta actualmente con el 8% del mercado residencial del Reino Unido.
Existen sistemas de almacenamiento de hielo son ampliamente utilizados en EEUU. En ellos, las tarifas bajas de electricidad en la noche son utilizadas para generar hielo, el cual se utiliza para los sistemas de refrigeración durante el día.
Por último, sistemas basados en PCMs (Phase Change Materials) utilizan parafinas, esters, ácidos grasos y sales. Éstos han sido desarrollados para absorber o botar calor dentro de bandas de temperatura específicas. Este sistema está aún en procesos de estudio y no ha entrado en etapa de comercialización.
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