termisk energilagring

Vann er et velegnet medium for lagring av varmeenergi. Det er lett tilgjengelig, ufarlig for omgivelsene og har en høy spesifikk varmekapasitet. Ulempen med vann er at lagring av varme med høyere temperatur enn 100 °C blir vanskelig på grunn av trykkøkningen som følger av at vannets kokepunkt overskrides.

Lagring av varmeenergi skjer når temperaturen til vannet heves, og gis tilbake når temperaturen synker. Avstanden mellom øvre og nedre temperatur bestemmer hvor mye varme som kan lagres. Vann har en spesifikk varmekapasitet på 4,184 kJ/K∙kg. 1 kubikkmeter (tonn) vann vil da ha en lagringskapasitet på 125 MJ hvis det nyttbare temperaturområdet er mellom 90 og 60 °C.

For å lagre varmeenergi i vann brukes varmtvannsakkumulator, som er en godt isolert beholder med en innebygd varmeveksler. Slike beholdere brukes for lagring av varme i kortere perioder, fra noen timer til noen dager. For eksempel brukes slike vannbeholdere sammen med solfangere. Innfanget solvarme på dagtid kan da lagres for bruk når Sola ikke lenger bidrar.

Saltsmelte blir ofte brukt til å lagre solenergi når det kreves at varmen skal ha en høy temperatur. Flere typer saltsmelter tillater at temperaturen kan økes til over 500 °C uten at trykket øker i noen vesentlig grad. For eksempel er en blanding av natriumnitrat og kaliumnitrat flytende mellom 260–550 °C, og har en spesifikk varmekapasitet på 1,53 kJ/K∙kg.

Varme med høy temperatur er generelt mer anvendelig (se omtale av energikvalitet i energi), og kan for eksempel brukes til å produsere damp som skal drive en dampturbin. Saltsmelte blir derfor mye brukt til å magasinere konsentrert solenergi i termiske solkraftverk.

I tillegg til vann og andre flytende medier, blir varme også lagret i bakken, enten gjennom borehull som når ned i dype akviferer, eller i grunnfjell. Disse systemene utnytter Jordens og berggrunnens naturlige varmeledningsevne for å lagre og hente ut varme over lengre perioder, og er spesielt nyttige for sesongbasert energilagring.

• Les mer om grunnvarme

Is har en høy spesifikk smeltevarme og har vært mye brukt for å lagre termisk energi i form av kulde. Kulden frigjøres til bruk i faseovergangen mellom is og vann.

Uten kuldeanlegg var man tidligere ofte avhengig av is for kjøling av for eksempel matvarer. Isens spesifikke smeltevarme er 334 kJ/kg. Ett tonn is vil da gi en kjølekapasitet på 334 MJ.

Før kjøleskap kom i utstrakt bruk var det vanlig å bruke isskap som ble kjølt ned av isblokker. Slike isblokker ble saget ut fra islagte ferskvann om vinteren og forvart i ishus som var godt isolert med sagflis eller halm. Isblokker, som kan ses på som et termisk energilager i form av kulde, var tidligere også en viktig norsk eksportartikkel, blant annet til England.