Almacenamiento de energía térmica (TES)
Almacenar energía en forma de calor o de frío, como calor sensible, latente (cambio de fase) o termoquímico, para usarla después como calor o para generar electricidad.
El almacenamiento de energía térmica (TES) suele ser la forma más barata de almacenar energía cuando el uso final es calor. Hay tres mecanismos:
- Calor sensible: subir la temperatura de agua, roca, arena, hormigón o sales fundidas
- Calor latente: fundir un material de cambio de fase, como parafina, sales hidratadas o hielo
- Termoquímico: reacciones reversibles o sorción, con alta densidad y pocas pérdidas, pero todavía poco maduro
Agua: c_p = 4.186 kJ/(kg·K); 1 m³ calentado 50 K almacena 209 MJ ≈ 58 kWh
Sal solar (60% NaNO3 / 40% KNO3): c_p ≈ 1.5 kJ/(kg·K), usada a 290–565 °C
Hielo: calor latente de fusión 334 kJ/kg ≈ 93 Wh/kg
Las aplicaciones van desde los termos de agua caliente doméstica y los acumuladores eléctricos de calor hasta los grandes almacenamientos en fosa de las redes de calor danesas (Vojens: unos 200.000 m³), los tanques de sales fundidas que dan a las centrales CSP 6–15 horas de almacenamiento y las «baterías de calor» de arena o ladrillo cargadas con electricidad que suministran calor de proceso industrial.
Los almacenamientos estacionales de agua pierden algo de calor con los meses; los grandes depósitos bien aislados alcanzan un rendimiento anual del 60–90 %. Combinado con bombas de calor, el TES desplaza la demanda eléctrica a las horas baratas y con mucha renovable.
Términos relacionados
Todos los términos →- Red de calor (calefacción urbana)
Red de tuberías aisladas que distribuye agua caliente o vapor desde fuentes centrales de calor a muchos edificios para calefacción y agua caliente sanitaria.
- Energía solar de concentración (CSP)
Centrales que usan espejos para concentrar la luz solar directa sobre un receptor y calentar un fluido que mueve una turbina de vapor, normalmente con almacenamiento térmico integrado.
- Bomba de calor
Equipo que, mediante un ciclo frigorífico, traslada calor de una fuente más fría (aire, terreno, agua) a un foco más caliente y entrega de 2 a 5 unidades de calor por cada unidad de electricidad.
- Almacenamiento de larga duración (LDES)
Almacenamiento capaz de descargar a potencia nominal durante unas 8 horas o más, para cubrir periodos de varios días sin viento ni sol y desequilibrios estacionales que las baterías de 2–4 horas no pueden cubrir.
- Captador solar térmico
Dispositivo que absorbe la luz solar y transfiere el calor a un fluido, sobre todo para agua caliente sanitaria, calefacción, redes de calor y calor de procesos industriales.