Experimentální vývoj vysokopotenciálního keramického zásobníku tepla pro průmyslovou energetiku

Ing. Dalibor Jančar, Ph.D.¹; prof. Ing. Jozef Vlček, Ph.D.¹; Ing. Milan Raclavský, CSc.²; Ing. Radek Nikel³; Ing. Jindřich Višek⁴; Marek Chrenko⁴

¹MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o., Ostrava – Vítkovice 703 00, Pohraniční 693/31, Česká republika, dalibor.jancar@mmvyzkum.cz
²Ecofer s.r.o., Oldřichovice 914, 739 61 Třinec
³VŠB-Technická univerzita Ostrava, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava – Poruba
⁴TECHNOSVAR a.s., Na Hrázi 2298, 738 01 Frýdek-Místek

Rozvoj obnovitelných zdrojů energie zvyšuje požadavky na efektivní systémy dlouhodobé akumulace energie schopné pracovat ve vysokoteplotním režimu. Příspěvek se zabývá vývojem experimentálního keramického zásobníku tepla určeného pro ukládání elektrické energie ve formě citelného tepla při teplotách až 1 300 °C. Systém je tvořen vysokoteplotním akumulačním sloupcem umožňujícím řízené proudění vzduchu skrz keramickou výplň. Článek se zaměřuje na materiálové limity vysokoteplotního provozu, geometrii akumulačního prostoru, dynamiku šíření teplotního pole a problematiku tepelných ztrát. Diskutovány jsou rovněž vlastnosti topných elementů pro provoz nad 1200 °C a význam dvoustupňového systému ohřevu. Součástí práce je popis experimentálního zařízení určeného pro validaci numerických modelů a ověření stability akumulačního média při cyklickém tepelném zatěžování. Výsledky potvrzují vhodnost navržené koncepce pro budoucí průmyslové aplikace v oblasti akumulace energie, využití odpadního tepla a dekarbonizace energeticky náročných provozů.

Klíčová slova: skladování tepelné energie, vysokopotenciální akumulace tepla, zásobník tepla, hlinito-křemičitá keramika

Stáhnout článek