Výzkumníci ve Spojených arabských emirátech vyvinuli způsob, jak využít skladování stlačeného vzduchu k ukládání solární energie a dodatečnému chlazení. Tvrdí, že jejich prototyp by mohl konkurovat komerčně dostupným kompresně-chlazeným klimatizacím.
Vědci z University of Sharjah ve Spojených arabských emirátech vyvinuli způsob, jak využít skladování energie stlačeného vzduchu (CAES) pro účely chlazení v horkých klimatech. Kde poptávku po elektřině výrazně ovlivňuje klimatizace.
,,Navrhovaný chladicí systém v tomto výzkumu vycházel ze systému pro skladování energie stlačeného vzduchu,“ řekl výzkumník Abdul Hai Al-Alami. „Systém funguje tak, že přebytečnou energii ze solárních fotovoltaických farem směruje do vzduchového kompresoru. Ten plní zásobníky na vysoký tlak kolem 20 až 30 barů. Kdykoli je potřeba energie, v době nepřítomnosti slunečního záření, vzduch se uvolňuje do vzduchové turbíny. A ta se spojí s elektrickým generátorem.“
Výzkumníci popsali systém jako doplňkovou instalaci k existujícímu zařízení pro ukládání energie stlačeného vzduchu a uvedli, že jeho činnost je srovnatelná s činností komerčně dostupného kompresního chladicího klimatizačního zařízení. Využívá komerčně dostupné zdroje vzduchu, předem naplněné dusíkové nádrže o jmenovitém objemu 50 l a jmenovitém tlaku v přepočtu 81 500 Kč na čtvereční palec.
,,Vzhledem k tomu, že dusík tvoří 79 % vzduchu, vlastnosti plynu se berou jako dusík, aby se simulovalo chování vzduchu,“ řekli.
Využití skladování energie stlačeného vzduchu (CAES)
Ve fázi nabíjení se systém spoléhá na válce spojené se vzduchovým motorem o výkonu 9 koní. Ten se používá k přeměně potenciální energie stlačeného vzduchu a kinetické energie v proudícím vzduchu na mechanický rotační pohyb. Vzduchový motor je spojen s převodovkou s poměrem 1:8, která je spojena s elektrickým generátorem s permanentními magnety o výkonu 3,5 kW.
„Aby se generátor podobal skutečnému výkonu a reakci na zátěž, napájí dvě 100 W lampy, vrtačku o výkonu 250 W a odvětrávací ventilátor s výkonem 6 W a celkovým dodávaným proudem 1,7 A,“ uvedli vědci.
Pro fázi vyprazdňování systém používá 9,2 metru hadovitý polyetylen k přenášení vzduchu do pneumatických zařízení, potrubí se pak svine do čtyř 40 cm soustředných smyček. To se ponoří do 23,6-litrové vodní lázně umístěné v nádobě o rozměru 53 cm v průměru.
Proces akumulace energie
Vědci uvedli, že systém může produkovat chlazenou vodu pro účely klimatizace při teplotě kolem 5 °C. Také uvedli, že proces akumulace energie ukázal o 4 % vyšší účinnost zpáteční cesty. Protože využívá ohřev vzduchu chlazením vody pro účely klimatizace.
„V horkém podnebí by se tento systém perfektně hodil nejen k výměně bateriového úložiště, ale také k poskytování klimatizace prostřednictvím cirkulace chlazené vody,“ řekl Hai Al-Alami. „Systém akumulace energie stlačeného vzduchu měl také 26% zvýšení účinnosti, což je velká výhoda. K tomu přidejte, že chlazení zajišťované expandujícím vzduchem výrazně snižuje spotřebu energie kladenou kompresory klimatizace. Protože jediným požadavkem je tepelný výměník pro využití chladicího efektu z expanze. Ten je sice nežádoucí pro akumulační část systému, je skvělým vedlejším efektem procesu z hlediska klimatizace.“
Výzkumná skupina představila systém v článku „Potenciál chlazení pro horké podnebí využitím tepelného managementu systémů skladování energie stlačeného vzduchu“. Ten se nedávno publikoval ve vědeckých zprávách.
,,Navrhovaný systém je levný a nevyžaduje žádná speciální chladiva nebo kompresory s vysokým výkonem,“ uzavřeli vědci.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
