Was ist ein thermischer Energiespeicher?
Der thermische Energiespeicher ist ein Mittel zum Speichern von Energie zur späteren Verwendung mittels eines thermischen Speichers. Es gibt verschiedene Arten von Wärmespeichern, von denen einige auf einer höheren Temperatur als die Umgebungstemperatur und andere auf einer niedrigeren Temperatur gehalten werden. Die Verwendung von gespeichertem Eis oder kaltem Wasser zur Kühlung von Gebäuden oder anderen Umgebungen während des Tages ist eine Anwendung zur Speicherung von Wärmeenergie. Eine weitere Anwendung ist die Speicherung von Wärme aus solarthermischen Anlagen, beispielsweise in einem isolierten Speicher zur späteren Beheizung von Gebäuden und anderen Umgebungen, oder die Erzeugung von erwärmtem Wasser für gewerbliche oder private Zwecke.
Die Technologie zur Speicherung von Wärmeenergie basiert in der Regel auf der Fähigkeit von Wasser, große Mengen an Wärme oder Kälte zu speichern. Diese Eigenschaft des Wassers wird als Schmelzwärme bezeichnet. Dies ist ein Maß dafür, wie viel Wärmeenergie von einem Stoff absorbiert werden muss, um von einem festen in einen flüssigen Zustand oder umgekehrt zu wechseln. Ein relativ kleines Wasservolumen kann eine große Menge Energie speichern. Eine typische Messung der Schmelzwärme könnte die Energiemenge sein, die beispielsweise durch einen Kubikmeter Wasser gespeichert werden kann, was 93 Kilowatt entspricht.
Eine der häufigsten industriellen Anwendungen von thermischen Energiespeichern sind Klimaanlagen für große Gebäude. In Gewerbegebäuden tragen Klimaanlagen häufig tagsüber am meisten zum Stromverbrauch bei, insbesondere im Sommer. Daher kann die Verwendung eines thermischen Energiespeichers in Eisform einen wirtschaftlicheren Betrieb von Klimaanlagen ermöglichen, indem Kälteanlagen nachts betrieben werden, wenn Strom billiger ist, und Energie als Eis für die Verwendung in Kühlluft am Tag gespeichert wird.
Die Umwandlung von thermischer Meeresenergie ist eine Technologie, die den natürlichen thermischen Energiespeicher nutzt, der im Meer vorhanden ist. Mit dieser Technologie kann Elektrizität durch eine Wärmekraftmaschine erzeugt werden, die durch den Temperaturunterschied zwischen flachem und tieferem Wasser angetrieben wird. Im Allgemeinen ist tiefes Ozeanwasser kälter als das Wasser in flacheren Tiefen. Diese Nutzung des thermischen Energiespeichers funktioniert nach ähnlichen Prinzipien wie die Nutzung in Turbinen, indem thermische Energie in Arbeitsenergie und dann in Elektrizität umgewandelt wird.