Che cos'è lo stoccaggio di energia termica?
Lo stoccaggio di energia termica è un mezzo per immagazzinare energia per un uso successivo, tramite un serbatoio termico. Esistono diversi tipi di serbatoi termici, alcuni mantenuti a una temperatura superiore rispetto all'ambiente circostante e altri a una temperatura inferiore. L'uso di ghiaccio o acqua fredda immagazzinati per raffreddare edifici o altri ambienti durante il giorno è un'applicazione di accumulo di energia termica. Un'altra applicazione è lo stoccaggio del calore proveniente da impianti che catturano energia solare termica, ad esempio in una struttura di stoccaggio isolata per il successivo riscaldamento di edifici e altri ambienti, o la produzione di acqua riscaldata per uso commerciale o residenziale.
La tecnologia alla base dell'accumulo di energie termiche si basa in genere sulla capacità dell'acqua di immagazzinare grandi quantità di calore o freddo. Questa caratteristica dell'acqua è chiamata calore della fusione. Questa è una misura della quantità di energia termica termica che deve essere assorbita da una sostanza affinché possa passare da uno stato solido a uno liquido o viceversa. Un volume d'acqua relativamente piccolo può immagazzinare una grande quantità di energia. Una misura tipica del calore di fusione potrebbe essere la quantità di energia che può essere immagazzinata, ad esempio, da un metro cubo di acqua, che è 93 kilowatt.
Una delle applicazioni industriali più comuni di accumulo di energia termica è quella dei sistemi di condizionamento dell'aria per grandi edifici. Negli edifici commerciali, i sistemi di condizionamento dell'aria contribuiscono spesso maggiormente all'utilizzo dell'elettricità durante il giorno, soprattutto in estate. Pertanto, l'uso dell'accumulo di energia termica in forma di ghiaccio può consentire alle unità di condizionamento d'aria di funzionare in modo più economico facendo funzionare le apparecchiature del refrigeratore durante la notte, quando l'elettricità può essere più economica e immagazzinando energia come ghiaccio da utilizzare nell'aria di raffreddamento durante il giorno.
La conversione dell'energia termica dell'oceano è una tecnologia che sfrutta l'accumulo naturale di energia termica presente nel mare. Usando questa tecnologia, l'elettricità può essere generata da un motore termico che è guidato dal differenziale di temperatura tra acqua bassa e profonda. In genere, l'acqua dell'oceano profondo è più fredda dell'acqua a profondità più basse. Questo uso dell'accumulo di energia termica funziona secondo principi simili a quelli utilizzati nelle turbine, mediante il trasferimento di energia termica in energia di lavoro e quindi in elettricità.