Теплоаккумулятор (буферная емкость) своими руками

Теплоаккумулятор содержит большой объем воды (теплоносителя), поэтому может накапливать тепловую энергиюЮ и отдавать ее, когда котел не работает. Это позволяет значительно реже подходить к твердотопливному котлу, фактически раз в двое суток в межсезонье, если котел мощный и дом утепленный, а также дает возможность использовать по максимуму на благо отопления дешевый ночной тариф электроэнергии.

Идея установить буферную емкость (теплоаккумулятор) выглядит блестящей для всех умученных дежурством у котлов, но разбивается о ценник на теплоаккумуляторы. Оказывается, что увеличить комфорт не слишком то и дешево. Но может получится сделать теплоаккумулятор своими руками? Ведь на первый взгляд ничего сложного…

 

Как можно сделать теплоаккумулятор

Заводская конструкция теплоаккумулятора, как правило, – бочка, круглая в сечении. Объм обычно в пределах 500 – 2000 литров. Диаметр – до метра, высота до 2,5 метров. Размещается на ножках, с множеством вваренных штуцеров. Может содержать в себе 1 или 2 или больше спиральных теплообмеников, для подсоединения независимых контуров, например, солнечного коллектора, нагрева проточной воды…

Емкость утеплена слоем теплоизоляции, чтобы не перегревать воздух в котельной. В фирменных теплоаккумуляторах внутри организована сложное распределение потоков… Можно взглянуть на рекламу Buderus на видео…

 

Основа конструирования буферной емкости – как должны направляться потоки

Чтобы создать правильное направление потоков, подключение к буферной емкости выполняются следующим образом.

• Подача с котла – в верхней части.
• Подача из емкости на радиаторы – в верхней части, на уровне подачи котла
• Обратка с радиаторов – в нижней части.
• Обратка на котел – в нижней части, чуть ниже обратки с радиаторов.

При этом жидкость в теплоаккумуляторе обязательно должна двигаться сверху вниз, по кольцу контура котла, а также — от котла к радиаторам.

Отследить направление движения жидкости можно по температурным датчикам — обратка котла должна быть теплее, чем обратка радиаторов.

Важно соблюсти принцип:  – расход теплоносителя в контуре котла должен превышать расход в радиаторах, только тогда теплоаккумулятор сможет нормально работать. Это обычно обеспечивается большим гидравлическим сопротивлением контура потребителей, при одинаковых насосах.

Радиаторы получат горячий теплоноситель сразу, как он появится внутри теплоаккумулятора, забирая его своим насосом с верхней части, что обеспечивает оперативность управления всем отоплением и реагирование на суточные перепады температур.

Важнейший вопрос при установке теплоаккумулятора – защита котла от холодной обратки, выполняется обязательно, например с помощью трехходового клапана.

 

Основы конструирования буферной емкости

Гораздо предпочтительнее использовать большую готовую бочку или трубу, тогда будет намного меньше сварных швов, чем в самодельной прямоугольной конструкции.

• Ввариваются патрубки 3/4 дюйма для подключения контуров. Но контур твердотопливного котла, для реализации аварийного самотечного циркулирования, желательно создавать не менее 1дюйма, при этом подача от котла, где возможен перегрев, – стальная.
• Сливной патрубок, он же и очиститель шлама – в самой нижней части.
• В крышке рекомендуется создать патрубок большого диаметра для подключения автоматического воздухоотводчика или группы безопасности.

Сделать буферную емкость самостоятельно может лишь квалифицированный сварщик. Пример создания теплоаккумулятора из бочек, но явных ошибок схемотехники повторять не стоит…

Одно из пропагандируемых некоторыми специалистами решений – 4 дешевые бочки 200 литров, попарно соединенные патрубками большого диаметра…

 

Какой объем буферной емкости понадобится

Ключевой вопрос – какой объем теплоаккумулятора можно считать достаточным. Обычный режим работы – разогрев до +90 градусов и остывание до +60 градусов, пока работа радиаторов будет эффективной… В разнице 30 градусов заключается та энергия, которую можно накапливать и использовать.

Несложный тепловой расчет показывает, что одной тонны воды будет достаточно для обогрева среднеутепленного дома 100 м кв в самые пиковые морозы в течении 5 часов. А при средне-сезонной температуре – сутки.

На практике, емкость 1,2 тонны в хорошо утепленном небольшом доме позволяет не подходить к котлу 30 кВт на дровах в течении 2 суток… Ставить буферную емкость менее 0.8 тонны особого смысла нет…

 

Вопрос утепления

Не нужно спешить накладывать утеплитель до завершения полных испытаний с нагревом и под давлением. При нагреве свыше 60 градусов полистиролы начинают усиленно разлагаться, выделяя яд. Для буферной емкости лучше использовать неплотную минеральную вату толщиной 5 см, ее изоляцию от жилого пространства сделать фольгированным вспененным полиэтиленом проклеенным скотчем.

 

Буферная емкость из еврокуба

Недорого можно приобрести б/у полиэтиленовые емкости на тонну воды, находящиеся в металлической решетке. Их допустимый предел нагревания — +70 градусов, — выше начинает проявляться текучесть материала. Но среди достоинств  – предельная дешевизна изготовления, можно все сделать своими руками без привлечения сварщика… Что из этого получается, смотрите видео.

Теплоаккумулятор своими руками. От А до Я

Содержание

1. Для чего нужны топливные аккумуляторы?
2. Конструкция
3. Принцип работы теплоаккумулятора
4. Где используется устройство?
5. Обзор лучших моделей
6. Отзывы
7. Как изготовить теплоаккумулятор своими руками?
8. Особенности устройства
9. Расчет объема и мощности
10. Рекомендации по изготовлению
11. Чем утеплить?
12. Как подключить?
13. Этапы установки
14. Особенности установки и схема подключения
15. Практические советы

Использование твердотопливных котлов сегодня опять набирает популярность. Это связано с применением в их конструкции новых технологий контроля процесса горения и вспомогательного оборудования позволяющего обойтись без постоянного обслуживания агрегата.

К последним относятся и тепловые аккумуляторы включаемые в систему отопления вместе с котлом. Принцип работы достаточно прост что не исключает возможности сделать теплоаккумулятор собственными руками.

Для чего нужны топливные аккумуляторы?

Это разновидность пассивной отопительной арматуры делающей эксплуатацию системы отопления такой же удобной как и при использовании газового котла. В нем хранится избыток тепловой энергии, когда твердотопливный котел работает в штатном режиме, нагревая воду для системы отопления и ГВС.

Когда интенсивность пламени в топке снижается вплоть до полного угасания, горячая вода из аккумулятора автоматически начинает подаваться в систему. Таким образом можно поддерживать комфортную температуру до следующего розжига котла после чего аккумулятор автоматически возвращается в режим зарядки.

Конструкция

Представляет собой металлический бак различной, но чаще всего овальной формы, оснащенный фланцами для подключения входящих и выходящих трубопроводов.

По имеющейся оснастке аккумуляторы подразделяют на:

• Простые – не имеющие внутри дополнительных узлов.
• Сложные – оснащенные дополнительными конструктивными элементами, располагаемыми внутри.

Емкость выполняется из углеродистой или нержавеющей стали путем сваривания листового металла. Внутри аккумулятора могут находиться теплообменники через которые циркулирует котловая вода тем самым подогревая воду в емкости.

Их количество и конструкция обуславливаются мощностью аккумулирующего устройства. В качестве дополнительных также могут применяться отдельная емкость для подогрева воды на нужды ГВС и встроенный электронагреватель.

Принцип работы теплоаккумулятора

Принцип работы твердотопливного котла ранее подразумевал необходимость круглосуточного добавления топлива. С появлением теплоаккумулятора эта проблема исчезла. Котловая вода проходя через теплообменники внутри бака частично отдает свое тепло находящейся в нем воде и воде в дополнительном баке для нужд ГВС.

При полном сгорании топлива в топке циркулирующий по системе теплоноситель начинает охлаждаться и в систему подается теплоноситель из бака. Наличие автоматической подачи зависит от сложности отопительной системы, в самодельных же аккумуляторах нередко обходятся и без этой опции делая переключение вручную.

В некоторых моделях встраивают электрический нагреватель что позволяет еще больше увеличить время работы в режиме разрядки.

Где используется устройство?

Сфера применения аккумулятора – отопительные системы различной конструкции. По сути, нет ограничения ни для каких систем, однако чем она больше, тем должна быть большей и емкость резервуара. В промышленных моделях предусматривается возможность создания каскада из нескольких аккумуляторов подключаемых друг к другу.

Обзор лучших моделей

На российском рынке, сегодня предлагают свою продукцию хорошо известные зарубежные компании, а также отечественные производители:

• Buderus (Германия) – теплоаккумуляторы универсального типа подходящие для работы с котлами других марок твердотопливных котлов. Выпускаются три модели устройств: PS – с объемом от 200 до 2000 литров, не оснащаются внутренними теплообменниками и могут использоваться для хранения холодной воды; PR и PNR – с объемом на 500, 750 и 1000 литров. Конструктивная особенность PNR это возможность подключения к солнечному коллектору. Баки выполнены из углеродистой стали и оснащены слоем изоляции из пенопласта толщиной 100 мм.

• Hajdu (Венгрия) – отличаются сбалансированной стоимостью относительно качества. Толщина теплоизоляционного слоя составляет 100 мм. Выпускаются серии РТ и AQ PT отличающиеся емкостями баков. AQ PT может не оснащаться внутренними теплообменниками либо иметь один или два. В серии РТ предусмотрен электрический нагреватель что позволяет продлить время разрядки и использовать электроподогрев ночью при наличии многотарифного электросчетчика.

• Lapesa (Испания) – выпускает модели MASTER INERTIA, MASTER VITRO, MASTER INOX и GEISER INERTIA. В модельном ряду конструкции предназначенные для промышленной и бытовой установки. Для изоляции баков используется полиуретан что значительно снижает теплопотери. Внутренние стенки баков MASTER VITRO эмалируются, а в серии MASTER INOX используется нержавеющая сталь. Объем варьируется от 800 до 5000 литров, емкости опционально оснащаются ТЭНом и внутренними теплообменниками.

• NIBE (Швеция) – модельный ряд предусматривает возможность синхронизации аккумулятора с такими узлами отопительной системы как солнечный коллектор или тепловой насос. Возможно каскадное подключение сразу нескольких баков для увеличения аккумулирующей мощности. Устройства оснащаются встроенным электронагревателем и теплообменниками. Термоизоляция выполнена из пенополистирола толщиной до 80 мм. Для изготовления используется нержавеющая и углеродистая с покрытием из эмали сталь. Объем моделей варьируется от 100 до 1000 литров.

• S-TANK (Беларусь) – одна из самых доступных по цене серий отличающаяся высоким качеством. Для изготовления используется нержавеющая и углеродистая сталь. Устройство адаптировано к работе с водой имеющей низкие химические показатели. Для антикоррозионной защиты нанесен усиленный слой эмали. Объем выпускаемых баков варьируется от 100 до 2500 литров. Предусмотрена возможность каскадного подключения при необходимости увеличения мощности.

Отзывы

Не верили что аккумулятор будет работать настолько эффективно. Капитальные вложения большие, но теперь нет необходимости подсыпать ночью уголь.

Оценка:

Екатерина

Пришлось пожертвовать третьей частью подвала своего дома, но оно того стоит, утром просыпаешься в тепле.

Оценка:

Виталий

После установки аккумулятора окончательно отказался от мысли установить газовый котел твердое топливо с аккумулятором выходит намного дешевле.

Оценка:

Егор

Как изготовить теплоаккумулятор своими руками?

Устройство аккумулятора и принцип работы довольно просты. Даже изготовленные собственноручно резервуары могут повысить эффективность домашней системы отопления и сделать эксплуатацию намного удобнее.

Особенности устройства

Основа конструкции – это надежный резервуар могущий выдержать перепады давления. Для этой цели можно использовать старые газовые баллоны или иные емкости промышленного назначения. В системах без циркуляционного насоса установка должна производиться выше ниже радиаторов. Вода будет циркулировать естественным способом подчиняясь законам гравитации.

В домашних условиях нецелесообразно нарушать целостность бака для установки теплообменников. В большинстве случаев переоборудование сводится к просверливанию двух отверстий на верхней и нижней границах уровня, куда и подключаются подающий и отводящий патрубки.

Поток теплоносителя просто проходит через бак, который выступает в качестве буферной емкости. В случае перегрева котла он воспринимает на себя излишнюю тепловую энергию. По окончанию работы котла, вентили подающего и обратного трубопроводов перекрываются, таким образом, поток теплоносителя начинает идти исключительно через аккумулятор.

Если резервуар не оснастить собственным циркуляционным насосом, в случае монтажа вверху то движение теплоносителя остановится. Не лишним будет и монтаж электрического нагревателя, его установить достаточно просто в отличие от внутренних теплообменников.

Расчет объема и мощности

Выбор объема резервуара неразрывно связан с мощностью котла и объемом помещения где он будет находиться. Чем больше емкость тем больше вес, поэтому монтаж на перекрытиях производится исходя из их материала и веса наполненного бака.

Если помещение необходимого объема отсутствует, а меньшая мощность не удовлетворяет расчетным параметрам, то устанавливают два бака в разных помещениях здания. Не рекомендуется приобретать аккумулятор с емкостью большей чем расчетная поскольку мощность котла должна быть в два больше и система будет работать неэффективно.

За расчетное берется условие что при расходе 1 КВт тепловой энергии на нужды отопления, требуется от 25 до 50 литров теплоносителя. Предполагается, что аккумулирование составит 90 градусов, а после того как он включится в работу, разрядка будет продолжаться до 50 градусов. Выбор мощности производится по таблице учитывающей эту разницу.

Объем теплового аккумулятора, м3	0,35	0,5	0,8	1	1,5	2	3	3,5
Величина отдаваемого теплапри разности температур в 40 ⁰С, кВт/ч	20	30	45	58	85	115	170	210

Рекомендации по изготовлению

При самостоятельном изготовлении прямоугольного резервуара из листового металла, следует особое внимание уделить сварным швам. При отсутствии опыта лучше обратиться к квалифицированному сварщику который правильно подберет электроды и сделает соединение. При несоблюдении технологии даже выполненный из нержавеющей стали агрегат даст течь по швам.

Необходимо оборудовать вентилями входящий и уходящий трубопроводы. Подключение насоса выполнять параллельно с обратным клапаном, а установку ТЭНа производить только на дне. При использовании нержавеющей стали, монтаж аккумулятора выполняется исключительно на нижнем этаже.

Чем утеплить?

Выбор утепляющего материала зависит от формы бака, в остальном они все показывают достаточно высокую эффективность:

• Цилиндрический бак — применяются рулонные фольгированные утеплители в комплексе с гибкими плитами из минеральной ваты.
• Прямоугольный бак — жесткие плиты применяемые в утеплении фасадов, пенопласт или гибкие утеплители.

Как подключить?

Все работы связанные с внесением изменений в схему теплоснабжения следует проводить в летнее время при отключенном оборудовании и слитом теплоносителе.

Этапы установки

1. Подготовка системы, слив теплоносителя.
2. Определение места врезки.
3. Приваривание отводов к отходящему от котла трубопроводу.
4. Нарезание резьбы и установка запорной арматуры.
5. Приваривание обводного трубопровода котла.
6. Подключение аккумулятора.

Особенности установки и схема подключения

В своем доме можно использовать самую простую гравитационную схему, если отапливаемая площадь небольшая. Аккумулятор в таком случае устанавливается на уроне котла или ниже. Таким образом, циркуляционный насос не понадобится, так как источник тепла находится внизу и соответственно теплые слои всегда будут стремиться вверх.

Необходимо помнить что чем дальше от котла находится устройство, тем больший участок трубопровода придется проложить, а это лишние потери тепла. Аккумулятор включается параллельно уходящему их котла трубопроводу. Это делается для того чтобы можно было вывести его из работы. Для этого же в трубопровод врезается вентиль.

Одновременно, от приходящего трубопровода делается отвод с врезкой вентиля на аккумулятор. Таким образом можно будет произвести переключение потока воды с котла на резервуар, тем самым снизив гидравлическое сопротивление цепи и не обогревая остывающий котел. Перед растопкой котла следует провести обратное переключение.

Практические советы

1. Даже при нижней установке аккумулятора рекомендуется оснастить его циркуляционным насосом. Это значительно повысит теплоотдачу и снизит потери тепла через стенки трубопроводов.
2. При использовании трубопроводов ПВХ, желательно комбинировать их с металлической запорной арматурой, так как это даст возможность всегда произвести ее ремонт.

Эти устройства требуют достаточно больших капитальных затрат, из-за большого количества металла. Вложившись один раз, можно за один-два сезона окупить все затраты, поскольку аккумулятор может выполнять и роль бойлера для ГВС, таким образом не придется тратиться на покупку и монтаж еще одного прибора.

Как сделать грелки для рук своими руками

Возможно, вы брали с собой пачку коммерческих грелок для рук на футбольный матч или впихивали их в носок лыжных ботинок.

Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как сделать грелки для рук своими руками?

Несмотря на то, что существуют различные типы коммерческих грелок для рук, в этой версии используются ржавые железные опилки. С солью, железом и водой вы можете мгновенно создать карманный портативный источник тепла!

Эти самодельные грелки для рук не требуют микроволновой печи или швейной машины.

Вместо этого вы научитесь делать грелки для рук своими руками простым и научным способом.

Что вам нужно:

• Железные опилки
• Хлорид натрия (поваренная соль)
• Толстый пакет с застежкой-молнией 4×6 или другой небольшой размер, который у вас может быть
• Толстый пакет с застежкой-молнией 5×7 или другой
• Порошок водного геля (полиакрилат натрия) или другой абсорбирующий материал, такой как опилки или песок

Что нужно делать:

1. Поместите 30 г (приблизительно 1 1/2 столовой ложки) железных опилок в Сумка 3×5 на молнии.

2. Добавьте 1 1/2 столовой ложки соли.

3. Добавьте 1 1/2 столовой ложки полиакрилата натрия.

4. Добавьте 1 1/2 столовой ложки теплой (НЕ горячей) воды.

5. Осторожно удалите воздух и закройте пакет на молнии.

6. Поместите пакет 3×5 в пакет 4×6. Осторожно удалите воздух и закройте пакет на молнии.

7. Встряхивайте, отжимайте и месите смесь в течение 30 секунд или около того, пока внутри меньшего пакета не образуется кашица, а вода полностью не смешается с ним. Будьте осторожны, чтобы положить пакет, если он станет слишком горячим.

Что произошло:

Чтобы по-настоящему понять, как делать грелки для рук своими руками, вам нужно сначала разобраться в химических реакциях. Так что же такое химическая реакция ? Это когда вещество (например, железо или соль) каким-то образом изменяется, также известное как химическое изменение.

Это происходит по-разному: два или более химических вещества могут объединяться в одно, два химических соединения превращаются в два разных химических соединения, или одно химическое соединение разделяется на два или более химических вещества.

Для ваших самодельных грелок для рук вы поместили железные опилки в соль, воздух и воду, которые произвели оксид железа или ржавчину.

Этот химикат считается экзотермической реакцией . Exo означает «изнутри», а «тепло» означает «тепло», поэтому экзотермическая реакция — это буквально реакция, при которой выделяется тепло (или свет).

В этом случае при окислении выделяется тепло. Полиакрилат натрия или порошок водного геля помогает удерживать влагу, чтобы могла произойти химическая реакция. Но как только активируемый воздухом процесс завершится, тепло больше выделяться не будет — это может занять от одного до нескольких часов!

Примечание по технике безопасности: чтобы не заразиться столбняком, выбросьте грелки для рук, когда закончите экспериментировать.

Дальнейшее исследование:

Как изменится реакция, если добавить больше железных опилок? Как изменится, если добавить меньше?

А остальные ингредиенты? Как корректировка соотношения соли или порошка водного геля влияет на реакцию? Повторите эксперимент, используя разное количество материалов, и запишите результаты.

Используйте лабораторный термометр для записи температуры каждого эксперимента.

С помощью секундомера засеките, как долго мешок будет нагреваться.

Использование материалов с фазовым переходом для хранения энергии

• автор:
Левин Дэй

Возобновляемые источники энергии становятся все более популярными. Однако такая энергия может быть потрачена впустую, если имеется избыток, когда она еще не нужна. Особенно актуальным примером является солнечная энергия; солнечные панели обеспечивают большую часть своей мощности в течение дня, в то время как наибольшее потребление энергии домохозяйством часто приходится на ночь.

Один из способов обойти эту проблему — хранить избыточную энергию, чтобы ее можно было использовать позже. Чаще всего это делается с большими батареями, однако это не единственная игра в городе. Материалы с фазовым переходом оказались полезным инструментом для хранения избыточной энергии и последующего ее восстановления, сохраняя энергию не в виде электричества, а в виде тепла. Давайте посмотрим, как работает эта технология, и рассмотрим некоторые из ее наиболее полезных приложений.

Кривая нагрева воды. Обратите внимание на плоские линии на кривой, где скрытая теплота должна быть преодолена, чтобы изменить фазу.

В отличие от батарей или конденсаторов, материалы с фазовым переходом хранят не энергию в виде электричества, а тепло. Это делается за счет использования уникальных физических свойств фазовых переходов — в случае перехода материала между твердой и жидкой фазами или жидкостью и газом. Когда тепловая энергия применяется к материалу, такому как вода, температура увеличивается. Однако когда жидкая вода достигает температуры, близкой к температуре кипения, происходит нечто странное.

Чем больше энергии поступает, тем выше температура. Это потому, что нужно вложить достаточно энергии, чтобы преодолеть то, что называется 9.0055 скрытая теплота парообразования

– энергия, необходимая для превращения жидкости в газ. В конце концов, когда поступает достаточно тепла, вода превращается в пар, и температура снова может повышаться. Эта скрытая теплота может сохранять значительное количество энергии в материале при относительно небольшом изменении температуры. Это скрытое тепло также существует при фазовых переходах из твердого состояния в жидкое, где оно известно как скрытая теплота плавления. Используя скрытую теплоту, можно сохранить большое количество энергии при относительно небольшом изменении фактической температуры, а доступ к ней можно получить, манипулируя фазовым переходом материала.

Пожалуй, наиболее распространенной формой хранения тепла с фазовым переходом на рынке являются грелки для рук из ацетата натрия. Эти грелки для рук содержат гель ацетата натрия в пластиковом пакете. Когда гелю придают точку зародышеобразования путем настройки металлического диска в геле, он быстро меняет фазу из перенасыщенной жидкости в твердое состояние. Такая внезапная заморозка высвобождает скрытое тепло, которое материал удерживал в своей жидкой форме, и приятно согревает руки пользователя. Позже материал можно перезарядить, нагрев грелку для рук, чтобы еще раз расплавить ацетат натрия, прежде чем дать ему осторожно остыть до комнатной температуры. Затем скрытая теплота будет удерживаться в жидкости до тех пор, пока она снова не потревожится, заставив ее снова замерзнуть.

Было изучено большое разнообразие материалов для накопления тепла за счет эффекта фазового перехода. Парафиновый воск, пожалуй, является одним из наиболее часто изучаемых благодаря фазовому переходу, происходящему в полезном диапазоне температур. Однако его низкая теплопроводность ограничивает скорость обмена энергией, снижая производительность.

Гидратированные соли представляют собой еще один материал, представляющий значительный интерес, хотя и сталкивающийся с собственными проблемами. Часто такие материалы подвергаются переохлаждению. Поскольку тепло извлекается из жидкого материала, его температура падает ниже точки замерзания, при этом материал фактически не становится твердым. Без фазового перехода скрытая теплота остается в жидкости и не может быть извлечена. Кроме того, как и многие другие химические вещества в батареях, повторяющиеся циклы могут вызвать проблемы. Материал с фазовым переходом должен сохранять свои свойства в течение многих циклов, без выпадения химических веществ из раствора или коррозии, повреждающей материал или его корпус с течением времени. Многие исследования в области накопления энергии с фазовым переходом сосредоточены вокруг уточнения решений и использования добавок и других методов для решения этих основных проблем. Зачастую особенности таких материалов остаются коммерческой тайной, поскольку компании пытаются окупить затраты на исследования за счет продаж.

Ячейки Sunamp с ранним фазовым переходом для домашнего отопления — обратите внимание на входные и выходные отверстия для жидкости, которые поступают во внутренний теплообменник.

Эффект фазового перехода можно использовать различными способами для функционального хранения и экономии энергии. Тепло может быть применено к материалу с фазовым переходом, расплавив его и, таким образом, сохранив в нем энергию в виде скрытой теплоты. Избыточная электрическая энергия, например, из возобновляемых источников, может быть легко сохранена в таких материалах с фазовым переходом, поскольку можно довольно эффективно превращать электрическую энергию в тепло. Однако обратное не так просто.

Вместо этого такие устройства с фазовым переходом часто используются для более прямого вывода тепла – либо в качестве нагревателей горячей воды, либо для подачи тепловой энергии в процессы охлаждения. Часто это достигается простым пропусканием рабочей жидкости, такой как вода или хладагент, через теплообменник, контактирующий с материалом с фазовым переходом.

Первый имеет широкое применение в домашних хозяйствах, сокращая расходы на отопление жилых помещений и горячую воду. Последнее больше актуально для крупных коммерческих и промышленных объектов. В частности, в таких отраслях, как виноделие и холодильное хранение, охлаждение может быть основной статьей расходов, необходимой для работы. Даже небольшой процент повышения эффективности или снижения энергопотребления может со временем принести огромную отдачу.

Различные материалы с фазовым переходом замерзают при разных температурах, что делает их пригодными для различных применений. Материалы с более низкой температурой полезны для холодильных установок, например, в этом проекте Университета Южной Австралии.

Еще одним интересным применением материалов с фазовым переходом является решение для пассивного управления теплом в зданиях. Идея состоит в том, чтобы использовать материал с фазовым переходом с температурой плавления около комфортной комнатной температуры, например, 20-25 градусов по Цельсию. Материал инкапсулирован в пластиковые маты и может быть установлен в здании в стенах и потолках вместе с изоляцией. Затем материал действует как своего рода тепловой буфер. Тепловая энергия, накапливающаяся в помещении, может поглощаться материалом с фазовым переходом, поддерживая более низкую температуру. Когда здание затем остывает, материал может выделять тепло, стабилизируя температуру. Это может быть легкий способ увеличить тепловую массу здания и снизить зависимость от активного охлаждения или обогрева от систем HVAC.

Фазовый материал марки BioPCM, установленный на потолке. Это используется как легкий способ добавить тепловую массу зданию, помогая поддерживать стабильную комфортную температуру без необходимости постоянного нагрева и охлаждения.

Заглядывая в будущее, может оказаться, что накопители энергии с фазовым переходом по-прежнему имеют ограниченное применение в жилых помещениях. Хотя у него могут быть преимущества, его ограниченное применение только для отопления делает его менее привлекательным, чем аккумуляторная батарея, которая может питать весь дом.