Serbatoi : lo stoccaggio dell’elemento acquaL'acqua è ciò che rende la terra il pianeta blu. Il 71% della superficie terrestre (361,2 milioni di km²) è coperta d'acqua. I primi legami organici probabilmente si sono formati nelle profondità dell'oceano circa 3,5 miliardi di anni fa. Gli organismi monocellulari sono stati seguiti da forme di vita più complesse. Il 90% dell'habitat della terra è il mare, il 95% dei quali è ancora inesplorato. Il punto più profondo degli oceani del mondo scende a circa 11 km. H2O è l'unico composto chimico presente in natura che si manifesta in misura significativa in tutti e tre gli stati aggregati: solido, liquido e gas. Solo il 2,5% dell'acqua sulla terra è acqua dolce, la maggior parte delle quali si presenta in forma solida come ghiacciai, iceberg o neve. Solo circa lo 0,3% dell'acqua della terra è acqua dolce liquida e quindi potabile.L'energia di fusione del ghiaccio che diventa acqua o l'energia di cristallizzazione dell'acqua che diventa ghiaccio (333 kJ / kg) corrisponde alla quantità di energia necessaria per riscaldare un litro di acqua di 80 Kelvin o da 0°C a 80°C. Il passaggio di fase da liquido a gas richiede un apporto di energia di 2.450 kJ / kg, l'entalpia di evaporazione, che viene di nuovo rilasciata quando il vapore acqueo si condensa in acqua.Poiché le molecole di acqua hanno un'attrazione relativamente forte l'una verso l'altra, l'acqua ha una tensione superficiale relativamente elevata di 73 mN / ma 20°C, che è sufficiente per consentire agli strider d'acqua di camminarci sopra. L'acqua è anomala: ha il suo volume più piccolo a 4°C, e quindi anche la sua massima densità. Il suo volume aumenta non solo quando la temperatura aumenta ma anche quando diminuisce e la sua densità diminuisce di conseguenza. Questa peculiarità significa che l'acqua a 4 ° C affonda, in modo che laghi e mari si congelino dall'alto verso il basso e che le creature possano sopravvivere più a fondo nell'acqua dove la temperatura è di 4°C. A 0°C l'acqua ha una densità di 1 kg / litro. L'acqua viene utilizzata nel condizionamento d'aria come mezzo di trasferimento del calore per il trasporto di energia sensibile: la sua alta densità di 1.000 kg / m3 e l'elevata capacità di calore specifico di 4,18 kJ / kg K significa che l'acqua è estremamente ben equipaggiata per immagazzinare calore. L'impianto di accumulo di energia termica a lungo termine a Friedrichshafen Wiggenhausen, ad esempio, che ha una capacità di 12.000 m3 di acqua, fornisce calore a 570 unità abitative in inverno con l'energia che veniva raccolta dai collettori solari in estate. Utilizzando serbatoi di stoccaggio del ghiaccio in combinazione con pompe di calore, l'energia mediante il passaggio dall'acqua al ghiaccio viene utilizzata per estrarre energia termica per lunghi periodi a una temperatura di circa -5°C, fino a quando l'intero volume di stoccaggio non si è cristallizzato nel ghiaccio. Va notato che il ghiaccio ha una bassa conduttività termica e, di conseguenza, l'intero serbatoio deve essere incrociato con serpentine di riscaldamento.