Elke nacht worden ongeveer 74.000 gallons (280.000 liter) water bevroren in het Norton Audubon Hospital in Louisville, Kentucky. Het ziekenhuis haalde vroeger al zijn airconditioning van een conventioneel systeem dat in de meeste Amerikaanse gebouwen te vinden is, maar nu onderhouden 27 tanks ijs een netwerk van koude waterleidingen die operatiekamers bij veilige temperaturen houden en patiënten comfortabel.
Dit type thermische energieopslag, ook bekend als ijsbatterijen, wordt aan gebouwen in de VS toegevoegd vanwege het vermogen om koele lucht te bieden zonder planeetverwarmende emissies vrij te geven. Deze systemen verminderen het elektriciteitsverbruik en verlagen de spanning op het rooster. Met stijgende temperaturen en de groeiende vraag naar elektriciteit in de VS biedt ICE thermische energieopslag een duurzame optie voor koelgebouwen.
Aanbevolen video’s
Trane Technologies, een bedrijf dat verwarmings- en koelapparatuur maakt, zegt dat het de afgelopen jaren een groeiende vraag naar deze technologie heeft gezien. De ijsbatterijen worden meestal gebruikt op zowel scholen als commerciële en overheidsgebouwen. Nostromo Energy, een ander bedrijf dat ijsbatterijen maakt, streeft naar klanten onder energie-intensieve datacenters met een hoge koelvereisten. Kleinere systemen worden ook gemaakt voor huizen door bedrijven zoals Ice Energy.
Tanks met ijs ontdooien om airconditioning te creëren
IJsthermische energieopslagtechnologie varieert tussen fabrikanten, maar elk volgt een soortgelijk concept: ’s nachts wanneer elektriciteit uit het rooster het goedkoopst is, wordt water bevroren in ijs dat de volgende dag ontdooit om het gebouw te koelen. De ijskouden water dat door pijpen in het gebouw circuleert, warmte uit de kamers absorbeert en een koeleffect creëert. Lucht gekoeld door het systeem wordt vervolgens door ventilatieopeningen geduwd.
Norton Audubon Hospital gebruikt een Trane Ice Battery System. Trane zei dat zijn ijsbatterijen vaak worden gebruikt naast traditionele airconditioning, en de koeling op basis van op ijs wordt gebruikt om de energiekosten te verlagen tijdens de piekvraagtijden. De traditionele AC -componenten worden meestal op hun plaats achtergelaten of ingekeurd wanneer ijsbatterijen worden toegevoegd.
Het opgeslagen ijs vereist geen energie om te ontdooien, wat de spanning op het rooster vermindert en het elektriciteitsverbruik van het gebouw minimaliseert, waardoor uiteindelijk maandelijkse rekeningen worden verlaagd.
“Het opslaan van energie voor verder gebruik is waar we naartoe gaan met de toekomst van het raster,” zei Ted Tiffany, senior technische hoofdrol bij de gebouw DeCarbonization Coalition. Hij zei dat de toegang tot airconditioning een grote behoefte aan volksgezondheid is die wordt verergerd door een opwarmplaneet, en ijsbatterijen zijn een duurzame manier om gezondheidsrisico’s aan te pakken die verband houden met extreme hitte.
De energiekosten bij Norton Audubon waren $ 278.000 lager voor het eerste jaar dat het ijsbatterijsysteem in bedrijf was nadat het 2018 was geïnstalleerd. Het ziekenhuis schat dat het systeem en andere energiebesparende maatregelen het sinds 2016 bijna $ 4 miljoen hebben bespaard.
“De technologie is geweldig voor ons geweest”, zegt Anthony Mathis, een Norton Healthcare -directeur die toezicht houdt op duurzaamheid. Hij zei dat hij vragen ontvangt van andere bouwoperators over de technologie en denkt dat meer faciliteiten het zullen overnemen naarmate het bewustzijn groeit.
ICE gebruiken om aan de groeiende energievereisten te voldoen
Experts op het gebied van duurzame energie zeggen dat opslag van ijs thermische energie een van de opties is die commerciële gebouwen kunnen gebruiken om de vraag naar elektriciteit te verminderen of overtollige energie op te slaan. Sommige commerciële gebouwen gebruiken lithiumbatterijen, die overtollige zonne- of windenergie kunnen opslaan die met tussenpozen beschikbaar zijn.
Dustin Mulvaney, hoogleraar milieustudies aan de San Jose State University, zei dat ijsbatterijen een verstandige optie zijn voor instellingen voor gezondheidszorg en senior huizen omdat lithiumbatterijen een brandrisico kunnen vormen.
Fabrikanten zien ook kansen in datacenters, die in aantal toenemen om kunstmatige intelligentie te ondersteunen en hoge energie- en koelbehoeften hebben. Uit een rapport van december van het ministerie van Energie bleek dat datacenters in 2023 meer dan 4% van de elektriciteit in het land consumeerden en dat aantal zou tegen 2028 tot 12% kunnen groeien.
“Datacenters zijn erg energiehongerig en ongeveer 30% tot 40% van hun energieverbruik is voor het koelen … Dat is waar een oplossing als de onze echt zou kunnen helpen,” zei Yoram Ashyy, CEO van Nostromo Energy.
Nostromo Energy zei dat het deals besprak om zijn systemen te installeren met verschillende grote datacenteroperators, maar weigerde verdere details te verstrekken. De ijsbatterijtechnologie wordt ook gebruikt in het Beverly Hills Hotel in Californië.
Californië is momenteel de grootste markt voor deze technologie omdat het raster daar overdag veel zonne -energie gebruikt, maar overstaat naar vervuilende energiebronnen zoals aardgas na de zon. IJsbatterijen kunnen in de late namiddag en avond worden gebruikt voor airconditioning in plaats van uit het rooster te tekenen.
“Veel nutsbedrijven zijn echt geïnteresseerd in dit soort load-shifting-technologie,” zei Joe Raasch, chief operating officer bij Ice Energy, een ander ICE Thermal Energy Storage Company. Hij zei dat de zomer meestal de duurste tijd is voor hulpprogramma’s om te werken vanwege de vraag naar airconditioning.
“Het is echt geweldige technologie die het raster echt nodig heeft, omdat zoveel van de toekomstige elektrische belasting wordt aangedreven door koeling,” zei Raasch.