Поставка тепловой энергии: Договор поставки тепловой энергии – версия от 2022 года

Условия, на которых осуществляется поставка тепловой энергии

Главная

Документы

Производство, передача тепловой энергии

Условия, на которых осуществляется поставка тепловой энергии

Условия, на которых осуществляется поставка тепловой энергии

Условия, на которых осуществляется поставка регулируемых товаров и (или) оказание услуг

Поставка тепловой энергии в горячей воде (паре) и теплоносителя осуществляется на основании заключенных с потребителями договоров. Договоры заключаются на условиях, соответствующих требованиям действующего законодательства.

Заявление на присоединение ТС, ГВС для физ. лиц

Файл: 
Загрузить

Заявление на присоединение ТС, ГВС для юр. лиц

Файл: 
Загрузить

Типовой договор о подключении к сист. ГВС ОКЭ

Файл: 
Загрузить

Типовой договор о подключении к сист. теплоснабжения ОКЭ

Файл: 
Загрузить

График работы АО Облкоммунэнерго

Файл: 
Загрузить

Типовые договоры поставки

Файл: 
Загрузить

Перечень документов, предоставляемых с заявкой о подключении (Тепло,ГВС)

Файл: 
Загрузить

Телефоны и адреса службы, ответственной за приём и обработку заявок о подключении

Файл: 
Загрузить

Нормативно-правовые акты, регламентирующие взаимоотношения теплоснабжающей организации и потребителей тепловой энергии:

1. Гражданский кодекс РФ

2. Федеральные законы

Закон Российской Федерации от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»

Файл: 
Загрузить

Закон Российской Федерации от 2 мая 2006 г. № 59-ФЗ «О порядке рассмотрения обращений граждан Российской Федерации»

Файл: 
Загрузить

Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009г. №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ»

Файл: 
Загрузить

Федеральный закон РФ от 27.07.2010 г. № 190-ФЗ «О теплоснабжении»

Файл: 
Загрузить

3. Постановления Правительства РФ

• Постановление Правительства РФ от 25 ноября 2016 г. №1245 «О порядке ограничения подачи (поставки) и отбора газа, об изменении и признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации»
• Постановление Правительства Российской Федерации от 4 апреля 2000 г. № 294 «Об утверждении Порядка расчетов за электрическую, тепловую энергию и природный газ»;
• Постановление Правительства РФ от 17.10.2009г. № 816 «О внесении изменений в акты Правительства Российской Федерации в части совершенствования порядка расчетов за электрическую энергию (мощность), тепловую энергию и природный газ»;

•  Постановление Правительства РФ от 05.07.2018 N 787 «О подключении (технологическом присоединении) к системам теплоснабжения, недискриминационном доступе к услугам в сфере теплоснабжения, изменении и признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации».

4.Нормативно-техническая документация

• Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок (зарегистрированы Минюстом РФ № 4358 от 02.04.2003 г.).

• Правила учета отпуска тепловой энергии ПР 34-70-010-85 (раздел №5).

5. СНиПы, ГОСТы, СанПиН

СанПиН 2. 1.2.1188-03.

• СанПиН 2.2.2.542-96.

• СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».

• СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» 

• Условия публичных договоров поставок тепловой энергии, оказания услуг в сфере теплоснабжения, в том числе договоров на подключение к системе теплоснабжения (Форма 7)
  
  Файл: 
  Загрузить

Об условиях, на которых осуществляется поставка регулируемых товаров (оказание регулируемых услуг), и (или) об условиях договоров о подключении (технологическое присоединение) к системе теплоснабжения

Документы

Производство, передача тепловой энергии

Об условиях, на которых осуществляется поставка регулируемых товаров (оказание регулируемых услуг), и (или) об условиях договоров о подключении (технологическое присоединение) к системе теплоснабжения

Об условиях, на которых осуществляется поставка регулируемых товаров (оказание регулируемых услуг), и (или) об условиях договоров о подключении (технологическое присоединение) к системе теплоснабжения

Условия, на которых осуществляется поставка регулируемых товаров и (или) оказание услуг

Поставка тепловой энергии в горячей воде (паре) и теплоносителя осуществляется на основании заключенных с потребителями договоров. Договоры заключаются на условиях, соответствующих требованиям действующего законодательства.

График работы ОАО ОТСК

Файл: 
Загрузить

Типовой договор о подключении (технологическом присоединении) к системе ГВС

Файл: 
Загрузить

Типовой договор о подключении (технологическом присоединении) к системе теплоснабжения

Файл: 
Загрузить

Телефоны и адреса служб, ответственных за прием и обработку заявок на подключение

Файл: 
Загрузить

Заявление на присоединение+перечень документов ОТ и ГВС юр. лицо

Файл: 
Загрузить

Заявление на присоединение+перечень документов ОТ и ГВС физ. лицо

Файл: 
Загрузить

Типовые договоры поставки

Файл: 
Загрузить

Нормативно-правовые акты, регламентирующие взаимоотношения теплоснабжающей организации и потребителей тепловой энергии:

1. Гражданский кодекс РФ

2. Федеральные законы

3. Постановления Правительства РФ

• Постановление Правительства РФ от 25 ноября 2016 г. №1245 «О порядке ограничения подачи (поставки) и отбора газа, об изменении и признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации»
• Постановление Правительства Российской Федерации от 4 апреля 2000 г. № 294 «Об утверждении Порядка расчетов за электрическую, тепловую энергию и природный газ»;
• Постановление Правительства РФ от 29.05.2002г. №364 «Об обеспечении устойчивого газо- и энергоснабжения финансируемых за счет средств федерального бюджета организаций, обеспечивающих безопасность государства»;
• Постановление Правительства РФ от 17. 10.2009г. № 816 «О внесении изменений в акты Правительства Российской Федерации в части совершенствования порядка расчетов за электрическую энергию (мощность), тепловую энергию и природный газ».

4.Нормативно-техническая документация

• Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок (зарегистрированы Минюстом РФ № 4358 от 02.04.2003 г.).

• Правила учета отпуска тепловой энергии ПР 34-70-010-85 (раздел №5).

5. СНиПы, ГОСТы, СанПиН

СанПиН 2.1.2.1188-03.

• СанПиН 2.2.2.542-96.

• СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».

• СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» 

6. Нормативно-правовые акты, регламентирующие взаимоотношения теплоснабжающей организации и потребителей тепловой энергии:

• Постановление Правительства РФ от 05. 07.2018 N 787
• «О подключении (технологическом присоединении) к системам теплоснабжения, недискриминационном доступе к услугам в сфере теплоснабжения, изменении и признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации».

Тепловая энергия | Руководство для начинающих

Тепловая энергия — это вид энергии, возникающий в результате движения атомных и молекулярных частиц внутри вещества. Впервые был открыт в 1847 году английским физиком и математиком Джеймсом Прескоттом Джоулем, в честь которого названы единица энергии и закон Джоуля.

Джоуль наткнулся на тепловую энергию, экспериментируя с преобразованием механической энергии. И механическая, и тепловая энергия в значительной степени зависят от кинетической энергии или энергии движения.

Джоуль понял, что чем больше он манипулирует скоростью вещества, тем выше становится его температура. Из-за этого тепловую энергию часто называют тепловой энергией, но это не совсем одно и то же.

В этой статье мы обсудим термодинамику, что такое тепловая энергия и как она связана с внутренней энергией и газом. Мы также поговорим о том, как работает тепло, почему тепловая энергия важна и как она влияет на окружающую среду.

Что такое термодинамика?

Взаимосвязь между теплом и тепловой энергией широко изучалась и называется термодинамикой или изучением преобразования энергии.

Термодинамика построена вокруг четырех законов:  

• Нулевой закон гласит, что если одна из двух систем с равным тепловым потоком сталкивается с третьей системой; все три системы будут иметь одинаковый тепловой поток.
• первый закон термодинамики также называют законом сохранения энергии. Этот закон диктует, что энергия не может быть создана или уничтожена. Тепло от источника будет равно теплу, используемому в системе, и только тепловая энергия может быть преобразована в другие формы энергии.
• Второй закон термодинамики утверждает, что ни одна закрытая система никогда не останется прежней. Энтропия изолированной системы всегда будет возрастать. Энтропия — это величина, отражающая отсутствие тепловой энергии системы для преобразования в механическую работу; это также понимается как степень случайности в системе. Взаимодействующие системы с разными температурами будут испытывать тепловой поток до тех пор, пока обе температуры не станут одинаковыми. Система с более высокой температурой будет передавать тепло до тех пор, пока оно не сравняется с теплом более холодного объекта. Например, кубик льда не станет холоднее, а скорее, взаимодействуя с системой своего более теплого окружения, он будет таять, в конечном итоге достигая той же температуры, что и окружающая среда.
• Третий закон термодинамики говорит нам, что энтропия тепловой энергетической системы будет принимать постоянное значение, когда температура достигает абсолютного нуля.

Согласно Управлению энергетической информации, закон Джоуля – это «Скорость производства тепла постоянным током в любой части электрической цепи, которая пропорциональна сопротивлению и квадрату тока, или внутренней энергии идеальный газ зависит только от его температуры».

Что такое тепловая энергия и как она связана с внутренней энергией?

Тепловая энергия является одним из шести основных видов энергии. Это:  

• Химическая энергия 
• Атомная энергия
• Лучистая энергия
• Механическая энергия 
• Электроэнергия 
• Тепловая энергия  

Термины «тепловая энергия» и «тепловая энергия» часто используются взаимозаменяемо, поскольку оба они связаны с мощностью, создаваемой теплом.

Однако тепловая энергия относится к аккумулированной или полной внутренней энергии температуры системы, а тепло представляет собой передачу тепловой энергии.

Температура — это средняя кинетическая энергия внутри объекта. Обычно его измеряют по трем шкалам: Фаренгейта (F), Цельсия (C) и Кельвина (K).

Суммарная кинетическая энергия молекул в сочетании с потенциальной энергией атомов при движении называется внутренней энергией.

Внутренняя энергия – это кинетическая энергия и потенциальная энергия системы в целом.

Внутренняя энергия использует ту же систему единиц, что и энергия – джоуль.

Джоуль — это международная система единиц измерения энергии и работы, равная работе, используемой для создания силы, достаточной для перемещения движущегося объекта на расстояние в один метр.

Если термодинамическая система находится в состоянии теплового равновесия, она будет содержать внутреннюю энергию.

Внутренняя энергия системы будет функционировать как переменная. Таким образом, изменение внутренней энергии будет равняться подводимой теплопередаче и работе, произведенной при работе системы.

Что такое тепловая энергия и чем она отличается от тепловой энергии?

Лучшее понимание различий между тепловой энергией, температурой и тепловой энергией дает термодинамика.

Тепловая энергия – это передача, колебательное движение или поток тепловой энергии.

Как упоминалось выше, тепловая энергия — это полная энергия системы, учитывающая все частицы, содержащиеся в веществе.

Средняя кинетическая энергия этих частиц — энергия движения — равна температуре.

Тепло и температура разные. Тепловая энергия может передаваться между веществами при постоянной температуре, также известной как скрытая теплота.

Теплоемкость часто измеряется в британских тепловых единицах (БТЕ). Количество БТЕ отражает теплоемкость источника топлива и энергии.

Точнее, это говорит нам о количестве тепла, необходимом для повышения температуры одного фунта воды на 1°F (-17,22°C) в жидком состоянии и при максимальной плотности.

Эта температура составляет около 39°F (33,88889°C).

БТЕ (одна БТЕ равна примерно 1055 Дж) используется потому, что она является частью международной системы единиц (также известной как единица СИ), в которой можно измерять теплосодержание и энергию независимо от исходного состояния измерения объекта.

Как работает передача тепловой энергии?

источник

Тепловая энергия может передаваться от горячих объектов, жидкостей, газов или пространств к более холодным тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Теплопроводность — это когда тепло проходит через твердый материал, повышая температуру того, что находится за ним.

Хорошим примером этого является, когда солнце и температура наружного воздуха нагревают кузов автомобиля, а затем, в свою очередь, повышается температура внутри автомобиля.

Конвекция происходит, когда тепло передается движением жидкости, также известным как массовое движение жидкого вещества. Конвекция начнется только в том случае, если температуры поверхности объекта и жидкости, твердого тела или газа различны.

Примером этого является холодная вода, температура которой повышается, чтобы стать горячей водой.

Излучение — передача тепла в форме света. Теплопередача светом может быть как видимой, так и невидимой. Радиационное тепло может проходить через вакуум, газ или жидкость, любая из которых может отражать или перемещать излучение.

Типичные примеры теплового излучения включают солнечный свет или огонь.

Почтовый индекс

Что такое закон идеального газа и какое отношение он имеет к тепловой энергии?

Закон идеального газа основан на эмпирической математике, и на его решение ушло более 200 лет.

Он начинается с базовой формулы, согласно которой по мере увеличения давления газа его объем уменьшается на пропорциональную величину.

Было также обнаружено, что температура и объем имеют аналогичную взаимосвязь: по мере повышения температуры газа объем газа будет увеличиваться на пропорциональную величину.

Затем было обнаружено, что чем большее количество молекул содержится в газе, тем больше он будет иметь объем и что они будут в равной пропорции.

Эти три принципа были объединены, и в результате появился закон идеального газа : PV=nrt. Другими словами, отношение постоянного давления к постоянному объему равно произведению числа молей, температуры и универсальной газовой постоянной (R). Значение универсальной газовой постоянной составляет приблизительно R=8,3 Дж/ккал/моль — это 8,3 джоуля на моль на кельвин (К).

Закон идеального газа предсказывает наблюдаемые изменения давления и температуры и взаимосвязь на базовом уровне.

Хотя это не является хорошим индикатором того, что произойдет в экстремальных реалиях, оно позволяет ученым делать прогнозы, основанные на приблизительных, гипотетических моделях — отсюда и «идеальная» терминология.

Почему важна тепловая энергия?

Тепловая энергия предлагает нам еще один источник энергии. Тепловая энергия используется на тепловых электростанциях.

Тепловая энергия может быть эффективно сохранена и использована в качестве резервного источника энергии в часы пиковой нагрузки или сезонного повышения энергопотребления из-за погодных условий.

Тепловая энергия позволяет нам использовать энергию Земли в наших интересах. Этот вид тепловой энергии называется геотермальной энергией (тепло Земли). Это считается возобновляемым источником энергии, потому что Земля постоянно производит тепло и пополняет любое извлекаемое или используемое тепло.

Геотермальные технологии позволяют нам использовать тепло Земли для питания систем отопления и охлаждения. Три наиболее распространенных типа геотермальных технологий включают геотермальные системы прямого использования, глубинные и усовершенствованные геотермальные системы и тепловые насосы, использующие грунт.

Что такое аккумулирование тепловой энергии и зачем оно нам?

Аккумулирование тепловой энергии может осуществляться двумя способами.

Первый заключается в изменении способа поглощения или выделения тепловой энергии — в виде скрытой или явной теплоты (типы теплопередачи).

Скрытая теплота относится к фазовым превращениям жидкостей, твердых тел и газов.

Явное тепло связано с температурой объекта или газа, независимо от состояния фазового перехода.

Тепловая энергия также может накапливаться путем проведения химических реакций.

Этот процесс нагревает определенные химические вещества, что в конечном итоге разделяет их на отдельные реактивные компоненты и позволяет им накапливать энергию.

Тепловая энергия также может сочетаться с возобновляемыми источниками энергии — например, накопление выбрасываемой или перенаправленной солнечной энергии.

Сокращение отходов возобновляемой энергии за счет аккумулирования тепловой энергии делает некоторые возобновляемые источники энергии еще более эффективными; тепловая энергия показывает большие перспективы в сокращении выбросов парниковых газов и содействии устойчивому развитию.

Как избежать загрязнения окружающей среды тепловой энергией?

источник

Тепловая энергия является многообещающим решением для удовлетворения растущей потребности в электроэнергии благодаря своей способности накапливать энергию для последующего использования.

Источниками тепловой энергии являются ископаемые виды топлива, такие как природный газ, уголь и нефть, а также солнечное тепло, электрическое тепло с тепловым насосом и геотермальное тепло.

Несмотря на то, что тепловая энергия оказывает относительно небольшое негативное воздействие на окружающую среду, необходимо решить несколько проблем, прежде чем она будет считаться по-настоящему экологичным источником энергии.

Тепловая энергия может вызывать загрязнение. Это загрязнение часто происходит в виде вытекающих химикатов или воды, сбрасываемой на тепловых электростанциях или в хранилищах.

Загрязнение воздуха и воды также может быть связано с геотермальными полями. Например, пар может выделять отработанное тепло, что может повлиять на образование облаков и погодные условия.

Почтовый индекс

Выброс горячей или холодной воды этими источниками тепловой энергии в естественные водоемы, такие как пруды, ручьи и реки, может создать разницу температур и нарушить экосистему.

Предотвращение загрязнения термальной воды может быть направлено на мониторинг температуры воды и приближение ее к естественной температуре воды.

Очистка сточных вод также может предотвратить тепловое загрязнение. Очистка сточных вод требует, чтобы сточные воды хранились в прудах или повторно закачивались в колодцы.

Тепловая энергия: великий природный ресурс  

Тепловая энергия является полезным источником энергии, который предоставляет мир. Тепловая энергия может использоваться не только в сочетании с другими возобновляемыми источниками энергии, но и обеспечивает резервное питание, хранение энергии и эффективные альтернативы для отопления и охлаждения.

Поскольку планета Земля продолжает испытывать глобальное потепление, тепловая энергия станет более важной, чем когда-либо, и она сможет выдерживать тепло.

Предоставлено вам justenergy.com

Все изображения предоставлены по лицензии Adobe Stock.
Рекомендуемое изображение:

Хранение тепловой энергии может сыграть важную роль в обезуглероживании зданий – Центр новостей

Может ли резервуар со льдом или горячей водой быть аккумулятором? Да! Если батарея — это устройство для хранения энергии, то хранение горячей или холодной воды для питания системы отопления или кондиционирования воздуха в здании — это другой тип хранения энергии. Эта технология, известная как аккумулирование тепловой энергии, существует уже давно, но ее часто упускают из виду. Теперь ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) прилагают согласованные усилия, чтобы вывести накопление тепловой энергии на новый уровень.

Чтобы преодолеть некоторые ограничения традиционных накопителей тепловой энергии на водной основе, ученые лаборатории Беркли изучают разработку материалов и систем следующего поколения, которые будут использоваться в качестве теплоносителя или охлаждающей среды. Они также создают основу для анализа затрат, а также инструмент для сравнения экономии затрат. В серии статей, опубликованных в этом году, исследователи лаборатории Беркли сообщили о важных достижениях в каждой из этих областей.

«Обезуглероживание зданий, особенно для отопления, очень сложно», — сказал Рави Прашер, заместитель директора лаборатории энергетических технологий Berkeley Lab. «Но если вы храните энергию в форме конечного использования, то есть тепла, а не в форме энергоснабжения, то есть электричества, экономия затрат может быть очень убедительной. И теперь с разработанной нами структурой мы сможем сопоставить затраты на хранение тепловой энергии по сравнению с хранением электроэнергии, например, с литиевыми батареями, что до сих пор было невозможно».

В Соединенных Штатах на здания приходится 40% общего потребления энергии. Из них почти половина идет на тепловые нагрузки, которые включают в себя отопление и охлаждение помещений, а также нагрев и охлаждение воды. Другими словами, пятая часть всей производимой энергии идет на тепловые нагрузки в зданиях. Ожидается, что к 2050 году спрос на электроэнергию от тепловых нагрузок резко возрастет, поскольку природный газ будет постепенно сокращаться, а отопление все чаще будет осуществляться за счет электричества.

«Если мы используем аккумулирование тепловой энергии, в котором сырье более обильное для удовлетворения потребности в тепловых нагрузках, это частично снизит потребность в электрохимическом аккумулировании и высвободит батареи для использования там, где аккумулирование тепловой энергии не может быть использовано, — сказал Суманджит Каур, руководитель группы тепловой энергии Berkeley Lab.

Жизнеспособная и экономичная альтернатива батареям

По мере того, как наше общество продолжает электрифицироваться, потребность в батареях для хранения энергии, по прогнозам, будет огромной, достигнув, по оценкам, от 2 до 10 тераватт-часов (ТВтч) ежегодного производства батарей к 2030 году по сравнению с менее чем 0,5 ТВтч сегодня. Поскольку в обозримом будущем литий-ионные аккумуляторы станут доминирующей технологией хранения, ключевым ограничением является ограниченная доступность сырья, включая литий, кобальт и никель, которые являются основными компонентами современных литиевых аккумуляторов. Хотя лаборатория Беркли активно работает над устранением этого ограничения, также необходимы альтернативные формы хранения энергии.

«Сейчас литиевые батареи сталкиваются с огромным давлением с точки зрения поставок сырья, — сказал Прашер. «Мы считаем, что хранение тепловой энергии может быть жизнеспособной, устойчивой и рентабельной альтернативой другим формам хранения энергии».

Аккумуляторы тепловой энергии могут быть развернуты в различных масштабах, в том числе в отдельных зданиях — например, в вашем доме, офисе или на заводе — или на районном или региональном уровне. В то время как в наиболее распространенной форме тепловой энергии используются большие резервуары с горячей или холодной водой, существуют и другие типы так называемого аккумулирования явного тепла, например, использование песка или камней для хранения тепловой энергии. Однако эти подходы требуют большого пространства, что ограничивает их пригодность для проживания.

Из жидкого состояния в твердое и обратно

Чтобы обойти это ограничение, ученые разработали высокотехнологичные материалы для хранения тепловой энергии. Например, материалы с фазовым переходом поглощают и выделяют энергию при переходе между фазами, например, из жидкого в твердое и обратно.

Материалы с фазовым переходом имеют ряд потенциальных применений, включая терморегулирование батарей (чтобы они не перегревались или не переохлаждались), усовершенствованный текстиль (подумайте об одежде, которая может автоматически согревать или охлаждать вас, тем самым обеспечивая тепловой комфорт во время работы). снижение энергопотребления зданий) и сухое охлаждение электростанций (для экономии воды). В зданиях материалы с фазовым переходом могут быть добавлены к стенам, действуя как тепловая батарея для здания. Когда температура окружающей среды поднимается выше точки плавления материала, материал меняет фазу и поглощает тепло, тем самым охлаждая здание. И наоборот, когда температура падает ниже точки плавления, материал меняет фазу и выделяет тепло.

Однако одна проблема с материалами с фазовым переходом заключается в том, что они обычно работают только в одном диапазоне температур. Это означает, что для лета и зимы потребуются два разных материала, что увеличивает стоимость. Лаборатория Беркли решила решить эту проблему и добиться так называемой «динамической настраиваемости» температуры перехода.

Показаны два различных способа интеграции аккумулирования тепловой энергии в зданиях. Термическая батарея (питание от материала с фазовым переходом) может быть подключена к тепловому насосу здания или традиционной системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (слева), или материал с фазовым переходом может быть встроен внутрь стен. (Фото: лаборатория Беркли)

В исследовании, недавно опубликованном в Cell Reports Physical Science, исследователи первыми достигли динамической настраиваемости в материале с фазовым переходом. В их революционном методе используются ионы и уникальный материал с фазовым переходом, который сочетает в себе накопление тепловой энергии с накоплением электрической энергии, поэтому он может хранить и поставлять как тепло, так и электричество.

«Эта новая технология действительно уникальна, потому что она объединяет тепловую и электрическую энергию в одном устройстве», — сказал руководитель группы Applied Energy Materials Гао Лю, соавтор исследования. «Он функционирует как тепловая и электрическая батарея. Более того, эта возможность увеличивает потенциал накопления тепла благодаря возможности регулировать температуру плавления материала в зависимости от различных температур окружающей среды. Это значительно увеличит использование материалов с фазовым переходом».

Каур, также соавтор статьи, добавил: «В целом это помогает снизить стоимость хранения, поскольку теперь один и тот же материал можно использовать круглый год, а не только полгода».

В крупномасштабном строительстве эта комбинированная способность аккумулировать тепловую и электрическую энергию позволила бы материалу накапливать избыточную электроэнергию, вырабатываемую локальными солнечными или ветровыми установками, для удовлетворения как тепловых (нагрев и охлаждение), так и электрических потребностей.

Развитие фундаментальной науки о материалах с фазовым переходом

Еще одно исследование лаборатории Беркли, проведенное ранее в этом году, касалось проблемы переохлаждения, которое не является сверххолодным в некоторых материалах с фазовым переходом, потому что делает материал непредсказуемым, поскольку он не может каждый раз менять фазу при одной и той же температуре. Под руководством ассистента аспиранта лаборатории Беркли и аспиранта Калифорнийского университета в Беркли Дрю Лилли исследование, опубликованное в журнале Applied Energy, стало первой демонстрацией методологии количественного прогнозирования характеристик переохлаждения материала.

Третье исследование лаборатории Беркли, опубликованное в Applied Physics Letters в этом году, описывает способ развития понимания фазового перехода на атомном и молекулярном уровне, что имеет решающее значение для разработки новых материалов с фазовым переходом.

«До сих пор большинство фундаментальных исследований, связанных с физикой фазового перехода, носили вычислительный характер, но мы разработали простую методологию для прогнозирования плотности энергии материалов с фазовым переходом», — сказал Прашер. «Эти исследования являются важными шагами, которые открывают путь к более широкому использованию материалов с фазовым переходом».

Яблоки к яблокам

Четвертое исследование, только что опубликованное в журнале Energy & Environmental Science, разрабатывает структуру, которая позволит проводить прямое сравнение стоимости батарей и аккумулирования тепловой энергии, что было невозможно до сих пор.

«Это действительно хорошая платформа для сравнения — яблоки с яблоками — аккумуляторы и тепловые накопители, — сказал Каур. «Если бы кто-нибудь приходил ко мне и спрашивал: «Должен ли я установить Powerwall (система литиевых батарей Tesla для хранения солнечной энергии) или накопитель тепловой энергии», у меня не было возможности их сравнить. Эта структура дает людям возможность понять стоимость хранения на протяжении многих лет».

Структура, разработанная исследователями из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии и Окриджской национальной лаборатории, учитывает затраты на протяжении всего срока службы. Например, тепловые системы имеют более низкие капитальные затраты на установку, а срок службы тепловых систем обычно составляет от 15 до 20 лет, тогда как батареи обычно необходимо заменять через восемь лет.

Инструмент моделирования для развертывания накопителей тепловой энергии в системах отопления, вентиляции и кондиционирования зданий

Наконец, исследование с исследователями из Калифорнийского университета в Дэвисе и Калифорнийском университете в Беркли продемонстрировало технико-экономическую осуществимость развертывания систем ОВКВ с аккумулированием тепловой энергии на основе материалов с фазовым переходом. Сначала команда разработала имитационные модели и инструменты, необходимые для оценки экономии энергии, снижения пиковой нагрузки и стоимости такой системы. Инструмент, который будет доступен для общественности, позволит исследователям и строителям сравнивать экономику систем ОВКВ с накоплением тепловой энергии с полностью электрическими системами ОВКВ с электрохимическим накоплением и без него.

«Эти инструменты открывают беспрецедентную возможность изучить экономические аспекты реальных приложений систем отопления, вентиляции и кондиционирования, интегрированных в системы хранения тепловой энергии, — сказал руководитель проекта Berkeley Lab Спенсер Даттон. «Интеграция аккумулирования тепловой энергии позволяет нам значительно снизить мощность и, следовательно, стоимость теплового насоса, что является важным фактором снижения стоимости жизненного цикла».

Затем группа приступила к разработке «готового к эксплуатации» прототипа системы ОВКВ для небольших коммерческих зданий, в которой использовались как холодные, так и горячие тепловые батареи на основе материалов с фазовым переходом. Такая система отключает как охлаждение, так и отопление от электрической сети. Наконец, команда проводит полевые демонстрации в масштабах жилых домов, уделяя особое внимание электрификации домов и переносу нагрузки на отопление и горячее водоснабжение.

«Если подумать о том, как энергия потребляется во всем мире, люди думают, что она потребляется в виде электричества, но на самом деле в основном она потребляется в виде тепла», — сказал Ноэль Бахтян, исполнительный директор Центра хранения энергии Berkeley Lab. «Если вы хотите обезуглероживать мир, вам нужно обезуглероживать здания и промышленность. Это означает, что вам нужно обезуглероживать тепло. Существенную роль здесь может сыграть хранение тепловой энергии».

Исследование проводилось при поддержке Управления технологий зданий Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики.

# # #

Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, основанная в 1931 году на основе убеждения, что самые сложные научные задачи лучше всего решаются командами, и ее ученые были отмечены 14 Нобелевскими премиями.