O armazenamento de energia térmica envolve o aquecimento ou resfriamento de uma substância para preservar energia para uso posterior . Em sua forma mais simples, esse processo inclui aquecer água durante períodos de abundância de energia, armazená-la e, posteriormente, utilizar a energia armazenada. Isso utiliza opções de armazenamento como água, tanques cheios de gelo e lama, terra ou grandes corpos d'água subterrâneos.
Definida como uma tecnologia que permite a transferência e o armazenamento de energia térmica, a armazenagem de energia térmica integra-se a soluções energéticas modernas, como as tecnologias solar e hídrica. Durante os períodos de menor consumo de energia elétrica, água gelada ou quente é gerada e armazenada, sendo posteriormente utilizada e distribuída durante os períodos de pico. O tanque de armazenamento, equipado com difusores na parte superior e inferior, facilita a estratificação da água, criando uma camada de transição entre as regiões de água quente e fria. A relação custo-benefício da eletricidade utilizada para a geração de energia térmica é maior à noite do que durante o dia.
Quais são os tipos de energia térmica?
O armazenamento de energia térmica emprega diversas tecnologias, oferecendo tempos de armazenamento que variam de horas a meses. Diferentes propriedades de materiais são utilizadas em aplicações de Armazenamento de Energia Térmica (AET), categorizadas em três métodos com base em mecanismos térmicos: calor sensível, calor latente e calor termoquímico.
1. O armazenamento de energia térmica sensível é uma opção viável para reduzir o consumo de energia e as emissões de CO₂ , principalmente em edifícios residenciais. Esse método envolve o uso de água ou rocha para armazenar e liberar calor, variando a temperatura do material.
2. Os sistemas de armazenamento de calor latente armazenam energia alterando o estado do meio sem alterar sua temperatura. Materiais de mudança de fase, aplicados em tecnologias solares e materiais de construção, podem armazenar calor como calor latente, permitindo a absorção e o armazenamento do excesso de calor do edifício.
3. Os sistemas de armazenamento de calor termoquímico dependem de reações químicas ou processos de sorção na superfície do material, permitindo que o material absorva ou emita calor.
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Quais são os benefícios do armazenamento de energia térmica?
O armazenamento de energia térmica oferece diversas vantagens:
- Ele abaixa demanda de pico e estabiliza a demanda geral armazenando energia durante períodos de baixa demanda e liberando-a durante períodos de alta demanda.
- It reduz CO2 emissões e custos otimizando o uso de energia durante períodos mais econômicos, quando uma maior proporção de energia renovável está disponível.
- It melhora a eficiência energética geral de sistemas energéticos.
- Desempenha um papel crucial sistemas de barbear de pico, onde a energia fora de pico aciona bombas de calor para gerar calor ou frio, usando energia elétrica econômica e calor residual de fontes industriais para equilibrar cargas no sistema de energia.
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Qual é a necessidade de armazenamento de energia térmica?
Muitos países priorizam estratégias de descarbonização, enfatizando energias renováveis e maior eletrificação, visto que essas abordagens podem alcançar até 90% de redução de emissões. A queda nos custos da energia renovável reforça a importância dessa transição. No entanto, a variabilidade inerente às fontes de energia renovável exige maior armazenamento de energia para garantir um fornecimento constante de energia limpa durante períodos de flutuação, como quando o vento está calmo ou o sol não está produzindo energia solar.
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