warmteopslagmedium

Warmteopslagmedium is een materiaal dat warmte-energie kan opnemen, vasthouden en weer afgeven. Het doel is schommelingen tussen warmteaanbod en -vraag te dempen, de efficiëntie van warmtesystemen te verhogen en het gebruik van hernieuwbare bronnen te verbeteren. Opslagmedia worden onderverdeeld naar werkingsprincipe: sensible warmte, latent warmte en thermochemische opslag.

Sensible warmteopslag berust op temperatuurverandering zonder faseovergang. Het meest gebruikte medium is water, vanwege de hoge soortelijke warmte en beschikbaarheid. Andere materialen zijn stenen, zand of beton. Opslag vindt meestal plaats in gesloten tanks of in ondergrondse opslagconstructies; de energiedichtheid is beperkt maar de kosten doorgaans laag.

Latente warmteopslag maakt gebruik van faseovergangen zoals smelten en stollen. Hierbij wordt veel energie opgeslagen bij relatief constante temperatuur. Veelgebruikte fasechange-materialen zijn paraffinewax en zouthydraten. Voordelen zijn hogere energiedichtheden en betere temperatuursstabiliteit; nadelen zijn kosten, lekkage en corrosie, en de behoefte aan nauwkeurige temperatuurscontrole.

Thermochemische opslag slaat energie op via reversibele chemische reacties. Voorbeelden zijn metalen hydrides of adsorptie/desorptie-systemen. Voordelen: zeer hoge energiedichtheden en lage warmteverliezen bij lange opslag; nadelen: complexiteit, veiligheid en implementatietijd.

Toepassingen variëren van residentiële en utiliteitswarmwateropslag tot industriële processen en concentrated solar power (CSP). Ontwerpkeuzes hangen af van gewenste bedrijfstemperatuur, opslagduur, veiligheid, materiaalkosten en milieueffecten. De keuze van opslagmedium wordt bepaald door technische eisen en economische afwegingen.