Lämpövarastointi

Lämpövarastointi on tekniikka, jolla lämpöenergia kerätään, varastoidaan ja vapautetaan myöhemmin tarpeen mukaan. Tavoitteena on tasata tuotannon ja kulutuksen vaihtelua sekä parantaa energiajärjestelmän tehokkuutta, erityisesti uusiutuvan lämmön ja lämpöpumppujen käytössä. Varastointia voidaan soveltaa sekä lämmölle että kylmälle ja sitä voidaan käyttää sekä lyhyen aikavälin että kausivarastointiin.

Teknisiin toteutuksiin kuuluu kolme päätyyppi: 1) herkän lämmön varastointi, jossa lämpöenergia tallennetaan lämpötilan muutoksen avulla käytettävän materiaalin lämpökapasiteetin vaihtelulla; yleisimmät mediat ovat vesi sekä kiinteät rakennus- ja kiviaineet; 2) latentti varastointi, jossa käytetään faasimuutosmateriaaleja (PCM), jotka varastoivat suuria määriä energiaa faasin siirtyessä; 3) kemiallinen varastointi, jossa lämpö liittyy reversiibeliin kemiallisiin reaktioihin ja vapautuu takaisin, kun reaktio pyöräytetään toiseen suuntaan.

Sovellukset kattavat kotitalouksien lämmityksen ja käyttöveden lämmityksen, kaupungin- tai alueellisen lämmön tuotannon, teollisen prosessilämpöä sekä jäähdytys- ja ilmastointitarpeiden hallinnan. Media ja käyttölämpötilat valitaan sovelluksen mukaan: veden varastoinnissa tyypillisesti matalammat lämpötilat, PCM:ien avulla voidaan saavuttaa suurempi energian tiheys, ja kemialliset varastot voivat mahdollistaa pitkän aikavälin tallennuksen.

Edut sisältävät paremman uusiutuvan energian hyödyntämisen, verkon huippukuormien vähentämisen ja mahdollisesti alhaisemmat tuotantokustannukset. Haasteisiin kuuluvat lämpöhäviöt, tilantarve, kustannukset sekä materiaalien pitkäaikainen kestävyys ja järjestelmien integrointi nykyisiin lämmitysjärjestelmiin.