Die Behauptung einer Effizienz von bis zu 95% basiert auf gründlicher Forschung und Entwicklung durch unser Team unter der Leitung unserer Wissenschaftlerin. Durch den Einsatz fortschrittlicher Mess- und Analysetechniken konnten wir die Leistung unseres Energiespeichersystems bewerten und seine Effizienz genau bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass das System in der Lage ist, bis zu 95% der zugeführten Energie in nutzbare Energie umzuwandeln, was es zu einer äußerst effizienten Lösung für die Energiespeicherung macht.
Optimierte Lösung: Strategien zur Effizienzsteigerung bei sandgestützter Resistivheizung
Die resistive Erhitzung von Sand ist im Grunde genommen nahezu 100% effizient, jedoch wird diese Effizienz durch Wärmeverluste über die Systemgrenzen zwangsläufig verringert. Unser Lösungsansatz befasst sich auf verschiedene Weisen mit diesem Problem. Da Sand ein fester Stoff ist, erfolgt der Wärmetransport ausschließlich durch Wärmeleitung innerhalb des Speichers. Aufgrund der vergleichsweise niedrigen Wärmeleitfähigkeit des Sands dienen die äußeren Teile des Speichers effektiv als Isolatoren für den Kern, wodurch sich immer ein deutlich ausgeprägtes radiales Temperaturprofil im Inneren des Speichers ergibt.
Im Vergleich zu wasserbasierten Speichern, in denen die Temperatur gleichmäßig im gesamten System verteilt ist, weisen die äußeren Schichten eines sandbasierten Wärmespeichers erheblich niedrigere Temperaturen auf als der Durchschnitt des Systems. Dadurch wird die Wärme nicht effektiv vom Kern zu den äußeren Schichten und schließlich in den umgebenden Raum übertragen. Um diesen Wärmeverlust zu minimieren, verwenden wir neben den natürlichen isolierenden Eigenschaften des Sands herkömmliche Isolationsmaterialien an den Grenzen des Systems.
Durch das Wärmeübertragungsrohrsystem im Sand können wir die Grenzen beim Entladen des Speichers priorisieren und den Kern beim Laden des Speichers priorisieren. Dadurch ist es möglich, einen beträchtlichen Anteil der Wärme, der ansonsten in den äußeren Schichten verloren gehen würde, effektiv zu nutzen. Die Wärme, die dem Kern des Systems zugeführt wird, benötigt allerdings viel Zeit, um die Grenzen zu erreichen.
Die Effizienz wird stark von der Größe des Speichers beeinflusst. Ein kleinerer Speicher hat im Verhältnis zu seinem Volumen eine größere Oberfläche, was zu einem höheren Wärmeverlust führt. Im Vergleich dazu kann ein größerer Speicher aufgrund seines größeren Kerns die Wärme für eine längere Zeit speichern, bevor sie verloren geht. Daher spielt die Größe des Speichers eine entscheidende Rolle für die Effizienz des Systems.
Anwendungsspezifische Lagerdauer für optimale Wärmespeicherung
Bei unserer Modellierung haben wir all diese Faktoren berücksichtigt und kommen zu dem Ergebnis, dass die von uns angebotenen großen 1 GWh-Speicher bei Verwendung in normalen Speicherzyklen, die auf Windkraft ausgerichtet sind und 1 bis 2 Wochen dauern, eine Effizienz von etwa 95% erreichen werden. Im Gegensatz dazu weist der weltberühmte „Sandakku“ in Kankaanpää aufgrund seiner begrenzten Kapazität von 8 MWh nicht dieselbe Effizienz auf.
