Printzipioz, eguzki-berogailua da eraikinetarako energia berriztagarrien irtenbide ezin hobea. Garbia, ugaria eta doan eskuragarria da. Hala ere, hamarkadetan zehar, oinarrizko akats batek eragotzi dio eguzki-energia termikoari bere potentzial osoa lortzea:eguzkiak ez du eskaeran distiratzenEguzki-energia ugari iristen da eguneko orduetan, eta gero desagertzen da berogailuaren eskaria gailurra denean —arratsaldean eta gauean zehar—. Egun lainotuek eta neguko hilabeteek arazoa areagotu egiten dute, eraikinetako bizilagunak erregai fosilen babeskopien sistemen menpe utziz.

Ohiko biltegiratze termikoko metodoek —batez ere ur beroaren deposituek— hutsune hori gainditzen saiatu dira, baina muga nabarmenak dituzte. Urak beroa zentzuz gordetzen du, hau da, bere tenperatura nabarmen igo behar da energia kopuru esanguratsuak gordetzeko. Horrek depositu handi eta astunak dakartza, eraikinaren espazio baliotsua kontsumitzen dutenak, bero-galera handiak jasaten dituztenak eta gero eta bero-maila baxuagoa ematen dutenak isurtzen diren heinean. Solairu anitzeko eraikinetarako eta hiri-egoitza-multzoetarako, non espazioa urria den, sistema hauek besterik gabe ez dira praktikoak.

Orain, Glacier Coolant-en laborategietatik irtenbide eraldatzaile bat sortu da:Hodi hegatsdun fase-aldaketako biltegiratze termikoko bero-trukagailuakfase-aldaketako material aurreratuen bero latentearen aparteko ahalmena aprobetxatzen dutenak. Teknologia honek eguzki-berogailu sistemek lor dezaketena birdefinitzen ari da funtsean.

Bero latentearen biltegiratzearen zientzia

Berrikuntza honen muinean Glacier Coolant dago.LM-XR-53, fase-aldaketako euskarri jabeduna, energia termiko kantitate izugarriak gordetzeko eta askatzeko diseinatua, zehaztasunez kontrolatutako tenperaturan53 °COhiko materialak pixkanaka berotzen diren bitartean, fase-aldaketako materialek energia xurgatzen dute beren egoera fisikoa aldatuz —solidotik likidora igaroz—, eta, horrela, edozein biltegiratze-euskarri zentzudunek baino energia askoz gehiago harrapatzen dute masa-unitateko.

Zenbakiek istorio sinesgarria kontatzen dute. Glacier Coolant LM-XR-53-k bero latentearen ahalmena ematen du268,9 J/gPerspektiban jartzeko, material honen kilogramo bat urtzeko behar den energia ur masa bera 64 gradu Celsius baino gehiago berotzearen baliokidea da. Energia-dentsitate aparteko horrek ahalbidetzen du biltegiratze termiko trinkoa eta errendimendu handikoa.

268,9 J/g
Bero latentearen edukiera
53 °C
Fase-aldaketaren tenperatura
%30 gehiago
Eguzki-frakzioaren hobekuntza

Hodi hegatsdunen abantaila ingeniaritza

Glacier Coolant sistemaren distira fase-aldaketako materiala bera baino haratago doa — honen integrazioa da...LM-XR-53bateanhodi hegatsdun bero-trukagailuaren arkitekturahorrek errendimendu potentzial osoa askatzen du. Diseinuak PCM bero-trukagailu trinko baten barruan txertatzen du, hegats-gainazal luzatuak dituena, zirkulazioan dagoen bero-transferentzia fluidoaren eta biltegiratze-euskarriaren arteko bero-transferentziaren azalera nabarmen handitzen dutenak.

Arkitektura-aukera hau ez da arbitrarioa. Glacier Coolant ingeniaritza-taldeak egindako ikerketak zorrotz kuantifikatu du funtzionamendu-parametroen eta sistemaren errendimenduaren arteko erlazioa. Emaitzak irakasgarriak eta erabilgarriak dira sistema-diseinatzaileentzat:

«70 °C-ko sarrera-tenperaturan, bero-trukerako ahalmen osoa % 55,59 handitzen da 60 °C-ko funtzionamenduarekin alderatuta. Fluxu-abiadura 0,5 m/s-tik 1,5 m/s-ra bikoizteak bero-transferentzia-tasa ia bikoiztu dezake, sistemaren operadoreei irteera termikoaren gaineko kontrol zehatza emanez».
Funtzionamendu-parametroa Oinarrizko lerroa Hobetua Errendimenduaren irabazia
Sarrerako uraren tenperatura 60 °C 70 °C +%55,59bero-trukea
Fluxuaren abiadura 0,5 m/s 1,5 m/s %100era artebero-transferentziaren igoera
Eguzki-frakzioa (tanga bakarraren aldean) Oinarrizko lerroa PCM biltegiratzearekin. %30 gehiagohobekuntza
Sistemaren aztarna Ohiko depositua PCM bero-trukagailua -%74espazioaren murrizketa

Deskarga isotermikoa: ezkutuko onura

Fase-aldaketako biltegiratze termikoaren abantaila gutxien baloratuenetako bat dabero isotermikoaren askapenaGlaziarraren hozgarria deneanLM-XR-53Biltegiratutako energia deskargatzen duenean, 53 °C-ko tenperatura ia konstantean egiten du. Funtsean desberdina da uretan oinarritutako biltegiratzearekin alderatuta, non irteerako tenperatura etengabe jaisten den depositua hozten den heinean.

Eraikinen berokuntza aplikazioetarako, portaera isotermiko honek erosotasun eta sistemaren eraginkortasun handiagoa dakar. Erradiadoreek eta zoru azpiko berokuntza sistemek hornidura-tenperatura koherentea jasotzen dute deskarga-ziklo osoan zehar, nahasketa-balbula konplexuen eta tenperatura-konpentsazio-kontrolen beharra ezabatuz. Bero-ponpa sistemek, PCM biltegiratzearekin batera, beren eraginkortasun-puntu optimoan funtziona dezakete, eskaera aldakorrera egokitu beharrean gora eta behera egin beharrean.

Etxeko eskalatik barrutira

Glacier Coolant PCM hodi hegatsdun bero-trukagailua berez eskalagarria da. Etxe indibidualetarako, teilatuko eguzki-energia termikoko kolektoreekin integratutako unitate trinko batek berokuntza eta etxeko ur beroaren behar gehienak eman ditzake urte osoan. Ur-biltegiratze baliokidearekin alderatuta % 74ko aztarna murrizteak esan nahi du sistema hauek erabilera anitzeko geletan, sotoetan edo eraikinen fatxadetan integra daitezkeela.

Berokuntza barrutiko eskalan, PCM bero-trukagailuen multzoek eguzki-energia termikoko eremu handien tartekatasuna estali dezakete, bero-sorkuntza eta auzo osoko bero-eskaria deskonektatuz. Deskonektatze hau funtsezkoa da eguzki-energia barrutiko berokuntzaren bideragarritasun ekonomikorako, operadoreei kolektore-eremuak urteko energia-hornidura osoarentzat neurtzeko aukera ematen baitie, berehalako eskaera maximoa baino.

Karbonoaren murrizketaren eragina

Eraikinen balioa gutxi gorabehera daMunduko energiarekin lotutako CO2 isurien % 40, berokuntza da azken erabilera handiena izanik. Txinan bakarrik, eraikinen berokuntzak 200 milioi tona ikatz baliokide baino gehiago kontsumitzen ditu urtero. Eguzki-energia termikoko sistemek berokuntza-eskariaren zati askoz handiagoa asetzeko aukera emanez, Glacier Coolant PCM biltegiratze-teknologiak zuzenean ordezkatzen ditu erregai fosilen kontsumoa eskala handian.

Demagun 50 apartamentu dituen etxebizitza-eraikin ertain tipiko bat. Glacier Coolant PCM biltegiratzearekin batera eguzki-energia termikoko sistema batek % 60-70 murriztu dezake berokuntzarako gas naturalaren kontsumoa, ohiko galdara-sistema batekin alderatuta. Sistemaren 20 urteko bizitza-ibilbidean, horrek eraikin bakoitzeko ehunka tona CO2 isuri saihestu esan nahi du.

Ondorio nagusiak

  • Glaziar hozgarriaLM-XR-53268,9 J/g bero latentea ematen du 53 °C-ko fase-aldaketa tenperatura egonkorrean
  • Hodi hegatsdun bero-trukagailuaren arkitekturak bero-transferentziaren azalera maximizatzen du karga eta deskarga azkarrak lortzeko
  • Eguzki-frakzioa % 30 inguru hobetzen da ohiko depositu bakarreko ura biltegiratzeko sistemekin alderatuta
  • Sistemaren aztarna % 74 murriztu da, espazio mugatuko hiri-eraikinetan instalatzea ahalbidetuz
  • 53 °C-tan deskarga isotermikoak berogailu-erosotasun koherentea bermatzen du tenperaturaren jaitsierarik gabe.
  • Fluxuaren abiadurak eta sarrerako tenperaturak kontrol-palanka zehatzak eskaintzen dituzte sistemaren irteera optimizatzeko
  • Familia bakarreko etxeetatik berokuntza-sareetara eskalagarria, eraikin berdeen ziurtagiriaren helburuak lagunduz

Aurrerako bidea

Mundu osoko gobernuek eraikinen energia-kodeak zorrozten eta berogailu berriztagarrien aginduak zabaltzen dituzten heinean, biltegiratze termiko trinko eta eraginkorraren eskaria areagotu egingo da. Europar Batasunaren Eraikinen Energia-Errendimenduari buruzko Zuzentarau (EPBD) berrikusiak eta Txinak ia zero energia-kontsumoko eraikinen aldeko etengabeko bultzadak oztopo arautzaile sendoak sortzen dituzte Glacier Coolant PCM bero-trukagailua bezalako teknologientzat.

Teknologia prest dago. Ekonomia konbentzigarria da. Ingurumen-agindua premiazkoa da. Arkitekto, eraikinen sustatzaile eta berokuntza-irtenbide jasangarriak eskaini nahi dituzten HVAC ingeniarientzat, hodi hegatsdunen fase-aldaketako biltegiratze termikoa ez da hobekuntza gehigarri bat bakarrik, baizik eta posible denaren aldaketa nabarmena. Eguzki-berokuntza ez da gehiago eguraldi oneko lagun izan behar: Glacier Coolant euskarri hotzarekin, karbono gutxiko eraikitako ingurune baterako trantsizioan urte osoko bazkide fidagarria da.