Zbiorniki TES – wyjaśnienie: Jak działają zbiorniki magazynowania energii cieplnej

Zbiornik magazynowania energii cieplnej (TES) przechowuje chłód lub ciepło do późniejszego wykorzystania, zamiast wytwarzać je na bieżąco. Mówiąc prościej, jest to bateria termiczna: ładuj ją, gdy energia jest tania lub obfita, rozładowuj, gdy zapotrzebowanie lub ceny osiągają szczyt. Ten artykuł wyjaśnia, jak działają zbiorniki TES, bez zakładania wiedzy o centrach danych.

Zbiornik TES działa poprzez magazynowanie energii jako zmiany temperatury (magazynowanie sensybilne, np. schłodzona lub gorąca woda) lub zmiany fazy (magazynowanie utajone, np. lód lub PCM). Ładujesz go za pomocą agregatu chłodniczego lub grzałki poza godzinami szczytu i rozładowujesz przez wężownice lub wymienniki budynku w godzinach szczytu. Zbiorniki sensybilne z wodą lodową są najczęstsze, ponieważ są proste i wytrzymałe.

Magazynowanie sensybilne vs utajone

Magazynowanie sensybilne przechowuje energię poprzez zmianę temperatury – podgrzewanie lub chłodzenie wody, a wahania temperatury są formą magazynowania. Magazynowanie utajone przechowuje energię poprzez zmianę fazy – zamrażanie wody w lód – w stałej temperaturze, gromadząc więcej energii na objętość. Magazynowanie sensybilne jest prostsze; utajone jest gęstsze, ale bardziej złożone.

• Sensybilne: energia jako zmiana temperatury.
• Utajone: energia jako zmiana fazy (lód, PCM).
• Sensybilne jest prostsze i wytrzymałe.
• Utajone jest gęstsze, ale złożone.

Ładowanie i rozładowywanie

Ładowanie wykorzystuje agregat chłodniczy lub grzałkę do doprowadzenia medium do stanu docelowego; rozładowywanie odwraca ten proces przez obciążenie. Stratyfikowany zbiornik wody lodowej utrzymuje zimną wodę poniżej ciepłej, aby się nie mieszały. Zbiornik buforowy w Singapurze (2020, 3 462 m3) i zbiornik wody procesowej na Sardynii we Włoszech (2025, 30 549 m3) to rzeczywiste obiegi wody magazynowanej w różnych skalach.

• Ładowanie poza godzinami szczytu za pomocą agregatu chłodniczego lub grzałki.
• Rozładowywanie przez obciążenie w godzinach szczytu.
• Stratyfikacja utrzymuje oddzielenie warstw.
• Rzeczywiste obiegi o pojemności od 3 000 do 30 000 m3.

Typowe rodzaje

Główne zbiorniki TES to stratyfikowane zbiorniki wody lodowej, zbiorniki magazynowania lodu i zbiorniki gorącej wody do ogrzewania. Zbiorniki PCM istnieją dla wąskich zakresów. Dla większości budynków, w tym centrów danych, stratyfikowana woda lodowa jest punktem wyjścia, ponieważ ponownie wykorzystuje istniejący system wody lodowej.

• Stratyfikowany zbiornik wody lodowej.
• Zbiornik magazynowania lodu.
• Zbiornik gorącej wody do ogrzewania.
• PCM dla wąskich zakresów.

Kiedy TES się opłaca

TES opłaca się, gdy istnieje różnica między kosztami energii poza godzinami szczytu a w godzinach szczytu, możliwość darmowego chłodzenia lub problem z opłatami za moc szczytową. Zapewnia również zapasowe chłodzenie podczas krótkich awarii agregatu chłodniczego. Zbiornik buforowy w Mozambiku (2019, 316 m3) i zbiornik osadu na Węgrzech (2022) pokazują bufory wody magazynowanej stosowane w różnych gałęziach przemysłu.

• Różnica cen między godzinami poza szczytem a szczytem.
• Możliwość darmowego chłodzenia.
• Redukcja opłat za moc szczytową.
• Zapasowe chłodzenie podczas krótkich awarii agregatu.

Zbiorniki TES w budynkach

Center Enamel produkuje skręcane, powlekane, zadaszone zbiorniki na wodę, które można dostosować do zastosowań TES, z wewnętrznym emaliowaniem i opcjami izolacji. Od bufora o pojemności 316 m3 do zbiornika procesowego o pojemności 30 549 m3, ten sam system paneli służy do magazynowania ciepła sensybilnego.

• Skręcane, powlekane, zadaszone zbiorniki.
• Wewnętrzne emaliowanie i izolacja.
• Klasa od 316 m3 do 30 000 m3.
• Jeden system paneli do TES.

Często zadawane pytania

Co to jest zbiornik TES w jednym zdaniu?

Zbiornik TES magazynuje chłód lub ciepło do późniejszego wykorzystania, ładowany poza godzinami szczytu i rozładowywany w godzinach szczytu – jest to bateria termiczna.

Magazynowanie sensybilne czy utajone – co jest lepsze?

Sensybilne (woda lodowa/gorąca) jest prostsze i wytrzymałe; utajone (lód/PCM) magazynuje więcej na objętość, ale jest bardziej złożone. Większość obiektów zaczyna od magazynowania sensybilnego.

Czy potrzebuję specjalnego sprzętu do zbiornika TES?

Stratyfikowany zbiornik TES z wodą lodową ponownie wykorzystuje istniejący system wody lodowej plus zbiornik i dyfuzory; magazynowanie lodu wymaga wytwornicy lodu.

Kiedy zbiornik TES ma sens finansowy?

Gdy ceny energii poza godzinami szczytu i w godzinach szczytu się różnią, dostępna jest możliwość darmowego chłodzenia lub opłaty za moc szczytową są wysokie.

Czy zbiornik TES to to samo co zbiornik buforowy?

Nie. TES magazynuje godziny chłodzenia w celu przesunięcia szczytu; zbiornik buforowy jest mały i zapobiega krótkim cyklom pracy agregatu.

Czy można zbudować duży zbiornik TES?

Skręcane zbiorniki powlekane były dostarczane w klasie 30 000 m3, nadające się do magazynowania sensybilnego TES na skalę kampusu.

Zbiornik TES to bateria termiczna: magazynuje chłód lub ciepło jako zmianę temperatury lub fazy i uwalnia je, gdy jest potrzebne. Magazynowanie sensybilne wody lodowej jest najprostsze i najczęstsze, ponownie wykorzystując istniejący system wody lodowej ze stratyfikowanym zbiornikiem. TES opłaca się tam, gdzie występują różnice cen energii, darmowe chłodzenie lub opłaty za moc szczytową, a skręcane zbiorniki powlekane dostarczają go w każdej skali.

Sugerowane wezwanie do działania: Opowiedz nam o swoim profilu energetycznym, a wyjaśnimy, czy pasuje do Ciebie zbiornik TES sensybilny czy utajony, i dobierzemy powlekany zbiornik do Twoich potrzeb.