ČVUT testuje Carnotovu baterii pro akumulaci energie na bázi tepla

• 27. 04. 2023
• Redakce

Co je to Carnotova baterie?

Přebytečnou elektrickou energii bychom mohli v budoucnosti ukládat  ve formě tepelné energie. Jednou z možností akumulace tepla je takzvaná Carnotova baterie pojmenovaná po otci termodynamiky Nicolasi Carnotovi.

Carnotova baterie představuje zařízení skladující přebytečnou elektřinu ve formě tepla v době, kdy je jí v síti nadbytek a její cena je nízká, a naopak vyrábějící z uloženého tepla zpět elektrickou energii, když je jí nedostatek a její cena stoupá.

Carnotova baterie se skládá z vysokoteplotního tepelného čerpadla a akumulátoru tepla pracujícího s kamenným prachem. Kondenzace tepelného čerpadla probíhá přímo v akumulátoru s kamenným prachem, aby bylo dosaženo co nejúčinnějšího přestupu tepla. 

S akumulací elektřiny ve formě tepla pomocí Carnotovy baterii pracují vědci z UCEEB/ČVUT, kteří vyvinuli experimentální systém kombinující tepelné čerpadlo a organický Rankinův cyklus s akumulačním zásobníkem kamenného prachu. Cílem projektu bylo ověřit funkčnost konceptu nabíjení úložiště kamenného prachu teplem na úrovni 125°C vyráběného z levné elektřiny tepelným čerpadlem, které má na vstupu zdroj odpadního tepla z průmyslové výroby o teplotě 60 °C.

Úspěšné testy

„V rámci zkušebního provozu zařízení měříme technické parametry a současně ověřujeme provozní limity vysokoteplotního tepelného čerpadla, zejména jeho kompresoru. Pro potřeby laboratorního experimentu si toto nízkopotenciální teplo simulujeme prostřednictvím spínaného ohřívače vody regulovaného na potřebnou teplotu. Následovat budou testy spolehlivosti provozu kompresoru, měření dynamických charakteristik nabíjení úložiště a distribuce teploty v objemu zásobníku kamenného prachu,“ uvedli vědci na svém webu.

Experimentální prachová baterie z UCEEB/ČVUT má tepelnou kapacitu zhruba 44 MJ (12 kWh). S ohledem na parametry je zařízení určeno hlavně pro průmyslový podnik s dostatkem odpadního tepla (60 až 80 °C), který se dohřeje na cílovou teplotu levnou elektřinou ze sítě, anebo vlastního systému OZE (fotovoltaika na střeše).