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La technologie derrière le stockage des énergies thermiques est généralement basée sur la capacité de l'eau à stocker de grandes quantités de chaleur ou de froid. Cette caractéristique de l'eau est appelée la chaleur de fusion. Ceci est une mesure de la quantité d'énergie thermique à la chaleur doit être absorbée par une substance pour qu'elle change d'un état solide à un état liquide, ou l'inverse. Un volume relativement petit d'eau permet de stocker une grande quantité d'énergie. Une mesure typique de chaleur de fusion pourrait être la quantité d'énergie qui peut être stockée, par exemple, d'un mètre cube d'eau, qui est de 93 kilowatts.
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La conversion d'énergie thermique des mers est une technologie qui fait appel à l'accumulateur d'énergie thermique naturelle qui existe dans la mer. En utilisant cette technologie, l'électricité peut être générée par un moteur thermique qui est entraîné par le différentiel de température entre l'eau peu profonde et profonde. En général, l'eau de mer profonde est plus froide que l'eau à des profondeurs. Cette utilisation de stockage d'énergie thermique fonctionne sur des principes similaires à ceux utilisés dans les turbines, par le transfert de l'énergie thermique en énergie de travail, puis en énergie électrique.
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L'une des applications industrielles les plus courantes de stockage d'énergie thermique est celui des systèmes de conditionnement d'air pour de grands bâtiments. Dans les immeubles commerciaux, les systèmes de climatisation sont souvent les plus gros contributeurs à la consommation d'électricité au cours de la journée, surtout en été. En tant que tel, l'utilisation du stockage de l'énergie thermique sous forme de glace peut permettre aux unités de conditionnement d'air pour être exécuté de façon plus économique en ayant l'équipement de refroidissement en marche pendant la nuit, lorsque l'électricité peut être moins cher, et stocker de l'énergie sous forme de glace pour une utilisation dans l'air de refroidissement au cours de la journée.
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Stockage d'énergie thermique est un moyen de stockage de l'énergie pour une utilisation ultérieure, par l'intermédiaire d'un accumulateur thermique. Il existe un certain nombre de différents types de réservoirs thermiques, les uns étant maintenu à une température supérieure à celle du milieu environnant, et une partie étant maintenue à une température inférieure. L'utilisation de glace stockée ou de l'eau froide pour refroidir des bâtiments ou d'autres milieux dans la journée est une application de stockage de l'énergie thermique. Une autre application est le stockage de la chaleur à partir de plantes de capturer l'énergie solaire thermique, par exemple, dans une installation de stockage isolé pour le chauffage des bâtiments et plus tard d'autres environnements, ou la production d'eau chaude à usage commercial ou résidentiel.
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