Тепловые накопители энергии

В наших климатических условиях очень существенная (зачастую — основная) часть потребляемой энергии расходуется на обогрев. Поэтому было бы очень удобно аккумулировать в накопителе непосредственно тепло и затем получать его обратно. На самом деле такой процесс не просто возможен, но и происходит повсюду и постоянно, просто обычно на это не обращают внимания. К сожалению, в большинстве случаев плотность запасённой энергии очень мала, а сроки её сохранения весьма ограничены.

Однако существуют и более эффективные устройства. Правда, многие из них в силу своих особенностей, и в первую очередь стоимости, малопригодны для широкого использования, но есть очень интересные варианты, которые достаточно недороги, просты и эффективны. Информацию о них найти непросто, — вероятно, по той причине, что в их пропаганде никто не заинтересован, поскольку много денег на их изготовлении и установке заработать не удастся, а сроки окупаемости, даже с учётом минимальной стоимости материалов самого теплоаккумулятора, достаточно долгие (необходима хорошая теплоизоляция больших объёмов, а также система управляемого подвода и отвода теплоносителя — всё это стоит приличных денег). Кроме того, масса и габариты таких теплоаккумуляторов всё равно слишком велики для типовой квартиры (впрочем, считать городскую квартиру с централизованными коммуникациями полноценным домом я не могу — это всё же помещение для временного пребывания, вроде гостиничного номера, и тот факт, что огромная часть населения живёт в таких условиях всю жизнь, сути не меняет). Зато для их размещения вполне подойдёт подвал загородного дома и даже пространство под полом садового домика.

Электрические накопители энергии

Электричество — наиболее удобная и универсальная форма энергии в современном мире. Поэтому именно накопители электрической энергии являются развиваются наиболее быстро. К сожалению, в большинстве случаев удельная ёмкость недорогих устройств невелика, а устройства с высокой удельной ёмкостью слишком дороги для хранения больших запасов энергии при массовом применении.

Конденсаторы

Самые массовые «электрические» накопители энергии — это обычные радиотехнические конденсаторы. Они обладают огромной скоростью накопления и отдачи энергии — как правило, от нескольких тысяч до многих миллиардов полных циклов в секунду, и способны так работать в широком диапазоне температур многие годы, а то и десятилетия. Объединяя несколько конденсаторов параллельно, легко можно увеличить их суммарную ёмкость до нужной величины.

Конденсаторы можно разделить на два больших класса — «сухие» неполярные и электролитические, имеющие существенно большую удельную ёмкость, но требующие соблюдения полярности при подключении и более чувствительные к внешним условиям, прежде всего к температуре.

Однако у конденсаторов есть два основных недостатка. Во-первых, это весьма малая удельная плотность запасаемой энергии и потому небольшая (относительно других видов накопителей) ёмкость. Во-вторых, это малое время хранения, которое обычно исчисляется минутами и секундами и редко превышает несколько часов, а в некоторых случаях составляет лишь малые доли секунды. В результате область применения конденсаторов ограничивается различными электронными схемами и кратковременным накоплением, достаточным для выпрямления, коррекции и фильтрации тока в силовой электротехнике — на большее их пока не хватает.