Льодові акумулятори сприяють зменшенню витрат електрики: принцип їхньої роботи.

Команда вчених з Техаського університету A&M удосконалюють нову технологію, яка дасть змогу знизити навантаження на і так перевантажені енергосистеми. Йдеться про охолодження будинків за допомогою льоду.

Цей метод, відомий як зберігання теплової енергії або "крижані акумулятори", передбачає використання енергії для заморожування рідини в нічний час, коли навантаження на електромережі зменшується. Після цього утворений лід розтає, охолоджуючи приміщення під час пікових годин. Це дозволяє значно знизити витрати електроенергії на кондиціювання повітря вдень. В свою чергу, крижані акумулятори можуть допомогти зменшити загальний попит на енергію та витрати на неї, як зазначає Popular Science.

Також подібна технологія може стати рішенням для центрів обробки даних з використанням ШІ, які потребують постійного охолодження.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Крижані акумулятори успішно завершили лабораторні тестування і вже знайшли своє застосування в реальному житті. Найпомітніший проект реалізовано в 30-поверховій будівлі Eleven Madison на Манхеттені. Для охолодження цієї будівлі під час пікових годин необхідно близько 226 тисяч кілограмів льоду, що еквівалентно трьом міським автобусам, заповненим льодом.

Компанія Trane Technologies Commercial HVAC Americas, що займається системами охолодження для хмарочосів, оголосила, що використання крижаних батарей дозволило знизити витрати на кондиціювання повітря до 40%.

"З початком використання електричної енергії в середині липня для охолодження житла та інших споруд, електромережа зазнає значного навантаження", - зазначила президент компанії Trane Голлі Пейпер.

В останні роки сегмент крижаних батарей розвивається стрімко. Наприклад, компанія Trane вже реалізувала більше 4 тисяч установок на міжнародному рівні.

Звісно, охолодження величезної кількості води також потребує енергії. Системи крижаних акумуляторів використовують гідрати солей для перетворення рідини на лід. Гідрати солей вступають у реакцію з іншими хімічними речовинами, які вчені називають "зародкоутворювальними частинками", заморожуючи рідину.

Вид частинок і конкретні температури в ході процесу можуть значно позначатися на продуктивності всієї системи льодових накопичувачів.

На кондиціонування повітря зазвичай іде близько 20% від загального споживання енергії, а в спекотні дні цей показник може збільшуватися майже до 70%.

Крижані батареї не є панацеєю, але на думку експертів, вони можуть зупинити хвилю нової енергетичної дилеми. Якщо технологію буде масштабовано, вона допоможе знизити загальне споживання енергії, що знизить потребу в нових джерелах енергії. Це означає, що використання крижаних батарей зможе компенсувати потребу в додаткових джерелах енергії на основі викопного палива. Як відомо, його спалювання призводить до ще більшого нагрівання планети, а значить, і до сильніших хвиль спеки влітку.

Згадаємо, що було розроблено інноваційний матеріал для регулювання температури в будинках. Дослідники створили більше 1500 оригінальних матеріалів, здатних управляти теплообміном. Це, в свою чергу, дозволяє досягти більшої точності в процесах обігріву та охолодження будівель, що сприяє підвищенню енергоефективності.