Stoccaggio di ghiaccio industriale in combinazione con il fotovoltaico

La chiave del risparmio energetico con l'accumulo di energia termica

Introduzione

Gli impianti fotovoltaici hanno lo svantaggio di non adattare direttamente la loro produzione di elettricità alla domanda. Ciò comporta spesso una potenza insufficiente nei momenti di picco e una potenza in eccesso nei periodi di bassa domanda. Di conseguenza, l'elettricità in eccesso deve essere immessa in rete a basse tariffe di compensazione durante il giorno, se non si adottano misure adeguate. Al contrario, l'elettricità di rete deve essere acquistata di notte, quando gli impianti fotovoltaici generano poca o nessuna energia. Questo può avere un impatto negativo sulla redditività di un impianto fotovoltaico.

Inoltre, gli impianti fotovoltaici gravano sempre più sulla rete elettrica a causa della loro immissione in rete. I sistemi di accumulo di energia termica offrono una buona opportunità per affrontare queste sfide. Le batterie di accumulo sono la soluzione più conosciuta, ma la loro produzione comporta ancora costi elevati e un notevole impatto ambientale.

La svolta energetica e l'espansione delle energie rinnovabili sono temi particolarmente rilevanti per l'industria. Un modo innovativo per risparmiare energia e passare allo stesso tempo alle fonti rinnovabili è l'utilizzo di una batteria del ghiaccio industriale in combinazione con il fotovoltaico. Questa tecnologia avanzata è già utilizzata in molte industrie e offre numerosi vantaggi, tra cui una maggiore efficienza e un migliore controllo del consumo energetico. Adottando un deposito di ghiaccio industriale, le aziende possono non solo ridurre i costi, ma anche compiere un passo importante verso l'attuazione della transizione energetica e la riduzione dell'impronta ambientale.

Spiegazione dei singoli componenti dell'accumulo di energia termica

Cosa sono le batterie del ghiaccio industriali? Che cos'è l'accumulo di energia termica?

Il sistema di conservazione del freddo si basa su un concetto convenzionale di booster con utilizzo del calore. In genere, viene utilizzato un banco di ghiaccio con un evaporatore separato. Il banco di ghiaccio è collegato al circuito del refrigerante tramite un circuito intermedio di acqua e glicole. In caso di eccesso di potenza dell'impianto fotovoltaico, il banco di ghiaccio viene raffreddato in aggiunta al normale carico di raffreddamento, il che viene definito processo di carica. I componenti del refrigerante vengono estratti prima del collettore a media pressione ed espansi nell'evaporatore del banco di ghiaccio. Il circuito intermedio con la miscela di acqua e glicole e il banco di ghiaccio stesso vengono raffreddati durante il processo. Ulteriori compressori forniscono l'energia di carica. Ciò consente di caricare il banco di ghiaccio anche a pieno carico del sistema.

Se l'impianto fotovoltaico produce meno elettricità del necessario, il banco di ghiaccio viene scaricato per sostenere il sistema di raffreddamento. Ciò consente al sistema di raffreddamento di funzionare in modo più efficiente e di consumare meno elettricità di rete a parità di carico di raffreddamento. L'elettricità immagazzinata durante il giorno dall'impianto fotovoltaico viene recuperata nelle ore di punta e durante la notte per soddisfare le esigenze della produzione fotovoltaica.

È consigliabile effettuare un calcolo dei costi e un'analisi del ciclo di vita tra le batterie del ghiaccio e le batterie di accumulo per ogni progetto, poiché le batterie del ghiaccio sono ancora più economiche delle batterie agli ioni di litio con la stessa capacità di accumulo. La produzione di banchi di ghiaccio ha un impatto ambientale minore e comporta emissioni di gas serra significativamente inferiori rispetto alla produzione di nuove batterie. La capacità di accumulo delle batterie diminuisce costantemente nel corso della loro vita. Tuttavia, va notato che sia i banchi di ghiaccio che le batterie sono ipotizzati con una durata di vita di 15 anni, che corrisponde alla durata di vita del sistema di raffreddamento. È molto probabile che le batterie di seconda vita debbano essere sostituite più volte durante questo periodo, mentre una banca del ghiaccio può spesso funzionare per ben oltre 15 anni.

I banchi di ghiaccio industriali sono un tipo di accumulo di energia utilizzato nell'industria per immagazzinare l'energia in eccesso e rilasciarla quando serve. Funzionano secondo il principio dell'accumulo di calore latente, in cui l'energia viene immagazzinata sotto forma di ghiaccio che si solidifica e rilasciata attraverso lo scioglimento del ghiaccio.

Le piastre dell'evaporatore sono fondamentali per il successo della produzione di ghiaccio. Sono collocate in posizione verticale in un serbatoio d'acqua, che può essere rettangolare o rotondo. Una temperatura di evaporazione compresa tra -4 e -10 °C viene utilizzata per formare il ghiaccio, che si attacca alle piastre, formando un banco di ghiaccio statico. Per garantire uno scongelamento uniforme, sul fondo del serbatoio è installato un sistema di distribuzione dell'acqua di ritorno più calda. Inoltre, un sistema di distribuzione automatica della circolazione dell'aria assicura un perfetto trasferimento di calore, mantenendo basse le temperature dell'acqua ghiacciata e creando un'intensa turbolenza. Questo avviene solo quando è necessario e garantisce una produzione di ghiaccio ottimale.

La massima capacità di raffreddamento alle più basse temperature dell'acqua di ghiaccio è garantita da una superficie di ghiaccio quasi costante fino alla fine della fase di raffreddamento.

Quando è necessaria energia, il ghiaccio viene sciolto. L'energia accumulata sotto forma di calore viene rilasciata e può essere utilizzata per raffreddare l'acqua di processo, gli impianti di produzione o persino gli ambienti. Nei periodi di bassa domanda di energia da parte della rete, l'energia di raffreddamento viene generata da un sistema di refrigerazione e immessa nel sistema di stoccaggio del ghiaccio. Nei periodi di picco della rete, l'energia termica accumulata può essere utilizzata per fornire la capacità di raffreddamento richiesta senza dover riavviare l'unità di refrigerazione.

Vantaggi delle batterie del ghiaccio industriali

Cosa bisogna fare per accelerare l'accumulo di energia termica?

Un sistema di stoccaggio del ghiaccio offre numerosi vantaggi alle aziende e agli impianti che richiedono elevate capacità di raffreddamento durante i picchi di carico. Infatti, utilizzando un sistema di stoccaggio del ghiaccio, è possibile utilizzare refrigeratori più piccoli, progettati per una domanda media. Il risultato è una maggiore capacità di raffreddamento a costi inferiori. L'accumulo di ghiaccio consente infatti di usufruire di tariffe elettriche vantaggiose, che possono arrivare alla metà del prezzo normale dell'elettricità. Inoltre, il prezzo base dell'elettricità può essere ridotto perché i picchi massimi di elettricità sono limitati. Questa efficienza dei costi può essere fondamentale per le aziende che desiderano ridurre gli ingenti costi dell'energia termica senza dover rinunciare a un'elevata capacità di raffreddamento.

L'accumulo di ghiaccio è un mezzo promettente per aumentare l'efficienza energetica. Grazie alla loro elevata efficienza, riducono al minimo le perdite di energia che possono verificarsi quando si immagazzina l'energia in altri sistemi, come le batterie. Inoltre, possono fornire energia in modo rapido, il che è particolarmente importante nell'industria. I sistemi di stoccaggio del ghiaccio sono particolarmente durevoli e richiedono poca manutenzione. Un altro vantaggio è che funzionano indipendentemente dalla temperatura esterna, il che significa che possono essere utilizzati in regioni fredde. L'utilizzo dell'accumulo di ghiaccio consente di ridurre i costi energetici fino al 40%, contribuendo al risparmio energetico e all'efficienza dei costi.

Il fotovoltaico come energia rinnovabile: Che cos'è?

Il fotovoltaico è la conversione dell'energia solare in energia elettrica. Utilizza celle solari, costituite da materiali semiconduttori, che convertono la luce solare in elettricità. Il fotovoltaico è una fonte di energia sostenibile perché non produce emissioni nocive, è inesauribile e quindi fa parte delle tecnologie rinnovabili.

Vantaggi del fotovoltaico

Il fotovoltaico è una fonte di energia che risparmia risorse e rispetta l'ambiente e offre molti vantaggi. Una delle caratteristiche più importanti è la sua sostenibilità, in quanto non provoca emissioni di CO2. Utilizzando il fotovoltaico, si può diventare indipendenti dai combustibili fossili e quindi utilizzare energia a prezzi stabili. Un altro vantaggio è l'enorme flessibilità della tecnologia, che può essere utilizzata in qualsiasi luogo con luce solare. Inoltre, i costi di gestione sono molto bassi, il che rende l'uso del fotovoltaico ancora più interessante. Se siete alla ricerca di una fonte di energia efficiente dal punto di vista dei costi e rispettosa dell'ambiente, il fotovoltaico è un'ottima soluzione e una delle tecnologie verdi.

Combinazione di batterie del ghiaccio industriale e fotovoltaico

Come funziona la combinazione di batterie del ghiaccio industriali con il fotovoltaico sotto forma di pannelli solari? Usare tariffe elettriche favorevoli ed evitare i picchi di carico per il raffreddamento con l'accumulo di ghiaccio?

La combinazione di batterie del ghiaccio industriali con il fotovoltaico offre una soluzione efficace per l'utilizzo di energie rinnovabili nell'industria e per il risparmio energetico. L'alimentazione elettrica degli impianti fotovoltaici direttamente nei sistemi di stoccaggio del ghiaccio contribuisce alla copertura sostenibile della domanda. Soprattutto durante le ore di sole, l'energia elettrica proveniente dagli impianti fotovoltaici viene utilizzata per formare il ghiaccio all'interno del serbatoio in acciaio inox, riducendo ulteriormente il fabbisogno energetico. La combinazione di batterie del ghiaccio industriali con il fotovoltaico è un modello esemplare per l'uso efficace e sostenibile dell'energia nell'industria.

Con l'avanzare della tecnologia, si può dire che ci stiamo muovendo verso l'efficienza energetica. I sistemi fotovoltaici sono senza dubbio tra i leader di questo movimento. Il loro principale vantaggio è la fornitura diretta di elettricità, che può eliminare la perdita di elettricità durante il trasporto. Un altro utilizzo innovativo è l'accumulo di energia che può essere utilizzata di notte per mantenere la produzione di materiale. Questa energia viene immagazzinata nei serbatoi della batteria del ghiaccio e utilizzata quando necessario per raffreddare i processi, gli edifici o i macchinari. L'integrazione di sistemi fotovoltaici e di stoccaggio del ghiaccio in un unico sistema non solo aumenta l'efficienza energetica, ma riduce anche la dipendenza dalla normale alimentazione elettrica.

Quali sono i vantaggi di combinare lo stoccaggio del ghiaccio industriale con il fotovoltaico?

Perché abbiamo bisogno dell'accumulo di energia termica?

Il fotovoltaico è un modo per generare energia rinnovabile convertendo l'energia solare in elettricità. Quando il fotovoltaico è combinato con lo stoccaggio industriale del ghiaccio, i vantaggi sono i seguenti:

• Riduzione dei costi energetici: L'energia solare fotovoltaica di solito genera più energia di quella necessaria nelle immediate vicinanze. Combinandola con l'accumulo di ghiaccio termico, questa energia in eccesso può essere immagazzinata e utilizzata successivamente per i processi negli impianti, riducendo i costi dell'energia termica.

• Aumento dell'efficienza energetica: I sistemi di accumulo di ghiaccio industriale possono immagazzinare energia in modo molto efficace e rilasciarla in un secondo momento. Se combinati con l'energia solare fotovoltaica, l'intera produzione e l'utilizzo di energia possono essere resi più efficienti.

• Sostenibilità: La combinazione tra l'energia rinnovabile del fotovoltaico e l'accumulo di energia termica nei bacini di ghiaccio è una soluzione sostenibile per l'industria. Contribuisce alla riduzione delle emissioni di CO2 e quindi alla tutela dell'ambiente in quanto energia rinnovabile. Inoltre, l'uso dell'accumulo termico di ghiaccio e del fotovoltaico può contribuire a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e quindi ad aumentare la sicurezza dell'approvvigionamento a lungo termine.

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