Ijs-kelder.

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

Plaats reactie
Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 10:26
Locatie: Drenthe

Ijs-kelder.

Bericht door Pigion » 21 apr 2018, 17:03

Zoals ik al eens heb geschreven, gaan we ons huis met een WarmtePomp verwarmen met een collector( 3 x 300 M PE 32 RC) in een 2 M diepe en 30 cm wijde sleuf. Door ontrekking van warmte aan het circulatie mengsel (water en 20 % glycol) in de warmtepomp, is de retourstemperatuur vaak net onder 0 C. Ik zou de koude willen gebruiken om 3 M3 water in een betonnen bak te laten bevriezen. De betonnen bak wordt aan de buitenzijde geïsoleerd met drukvaste PE isolatie-platen. Het idée is ontleent aan ijs-kelders van vroeger. In deze kelders werd in de winter ijs-platen opgeslagen, gewonnen uit de slotgracht of een meer. De betonnen put meet 2 x 1 x 1,5 (l x b x d ). Het 12 cM dikke deksel is de bodem in een zij-beuk van de kelder. Het wordt nog even stevig rekenen hoeveel koude noodzakelijk is om de gehele inhoud van de bak te laten bevriezen. Ook moet er gerekend worden aan het verlies van koude door geleiding etc. In de bak moet een aantal windingen komen van de PE 32 buis. In de zomer, als de WP voor koeling wordt gebruikt, moet er een omsluiting komen opdat er geen water van grond-temperatuur door de bak wordt gestuurd.
Pigion

LeaD
Berichten: 50
Lid geworden op: 23 nov 2017, 17:12

Re: Ijs-kelder.

Bericht door LeaD » 21 apr 2018, 19:27

Het zal een zeer stevige bak moeten zijn, water wil wel eens stevig uitzetten als het bervriest.

Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 10:26
Locatie: Drenthe

Re: Ijs-kelder.

Bericht door Pigion » 21 apr 2018, 21:38

Het is een put van gewapend beton. Bodem is 13 cm, wanden onder 13 en boven 10 cm, dus licht taps. Eventueel kan ik de hoeken inwendig afronden met cement om beter te "lossen". Kritisch is de plaatsing van de spiraal. Het blok ijs komt natuurlijk iets omhoog, Het lijkt mij een interessant project om het bier koud te houden. Ik moet moeders nog overtuigen dat de koelkast weg kan. Zij moet dan wel steeds naar de (ijs)-kelder lopen om iets eruit te halen of in te zetten. De betonnen put komt op € 850,- + vrachtkosten. De vrachtkosten kan ik verdelen, want er komen nog 5 andere putten, o.a. opslag regenwater 2 x, opvang condenswater van een aardcollector en een toegangsput om soepel in de kruipruimte te komen op mijn oude dag.
De putten worden zijn uit een standaard serie. De hoogte (= diepte) kan worden aangepast. Plaatsing PVC moffen zowel diameter als positie, naar keuze.
Grote vraag: Kom je met een ijsblok van ca.3 M3 de zomer door?
Een probleem is ook nog de plaatsing. Het grondwater staat nu op 1,4 M beneden het maaiveld. De bodem van deze ijs-put komt 2,3 M. onder het maaiveld. Bronbemaling kan natuurlijk, maar is duur.
Pigion

Lieve
Berichten: 766
Lid geworden op: 09 dec 2013, 22:11
Locatie: Flobecq Henegouwen België

Re: Ijs-kelder.

Bericht door Lieve » 23 apr 2018, 23:14

heb je enig idee van hoeveel de ijsmassa groter zal zijn dan de watermassa.
de spiraal zal ook heel wat druk moeten kunnen opvangen.
hoe groot is de ruimte die je wil koelen?
op het moment dat je een grote ijsblok hebt, gaat de t° negatief worden, wat niet voor alle voedingswaren zo geschikt is.

een kelderruimte heeft een gemiddelde t° tussen 12 en 15°
de bewaar t° van ijskasten is voorzien, tussen 3° en 6°.
de uitgave lijkt me zeer hoog voor de mogelijke winst.

Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 10:26
Locatie: Drenthe

Re: Ijs-kelder.

Bericht door Pigion » 25 apr 2018, 04:42

Bij bevriezing van water neemt het volume met 10% toe. Wil je zo'n bak water van 3 M3 bevriezen, dan moet de bakt dus niet gevuld worden tot de bovenrand, anders komt geheid het deksel omhoog. De slangen PE32 x3,5 MM RC (RC = resistant to crack) moeten in een in het hart van de put in een verticale "winding" worden geplaatst aan een steunrek. Het blok ijs wordt dan vanuit het midden opgebouwd door aanvriezing van de slangen. Pas als de ijsafzetting de wanden nadert, komt er enige opbouw van druk. De uitzettingskrachten kunnen nog worden "geneutraliseerd" door de put aan de binnenzijde te bekleden met 5 cm PE isolatieplaten. De slangen met RC specificatie kunnen die krachten zeker hebben, ook bij lagere temperaturen.
De luchtinhoud van de kelder is 5 M3. Ca. 3 M3 van de ijsput grenst direct aan de kelder. Ik ben niet zo bang dat we daar en ijsgrot krijgen. Jou aanname dat normale keldertemperatuur tussen 12 en 15 C zou liggen lijkt mij te hoog of wellicht gebaseerd op kleine kelders. Ik ben opgegroeid op een boerderij op het groninger platteland met een kelder van 25 M2 vloer-opp. en 1,8 M hoog. Daar was de temperatuur zeker geen 15 C. 's-Zomers wordt de kelder nauwelijks geventileerd, hooguit 's-nachts. Anders haal je de warmte binnen en krijg je door afkoeling van de buitenlucht met met hoge relatieve vochtigheid condens op de muren en plavuizen de vloer.
Economisch gezien wordt dit natuurlijk geen goudmijn. De put met deksels kost € 900,- . Graven en plaatsing reken ik even niet, want voor de kelder en waterputten komt al een zeer grote Liebherr wielkraan en afvoer van de grond met een vrachtauto of trekker en kipper.
Het is een gewoon een leuk experiment.
Zoals gebruikelijk op dit forum, springen bijna alle beantwoorders op de technische aspecten. Leuk zou zijn dat ook mijn vraag zou worden beantwoord of ik met 3 M3 ijs de zomer "doorkom". Mijn eigen inschatting is dat dit niet zal lukken. De 5 cm isolatieplaten aan de binnenzijde hebben slechts een Rd van 1,5. Dikkere isolatie geeft minder waterinhoud en dus ook minder ijs.
Pigion

JantjeV8
Berichten: 2711
Lid geworden op: 03 feb 2009, 12:50

Re: Ijs-kelder.

Bericht door JantjeV8 » 25 apr 2018, 06:19

Doe je die put ook nog buitenom isoleren?
En kun je het vriespunt hoger of lager leggen door iets aan het water toe te voegen?

Paide
Berichten: 226
Lid geworden op: 29 dec 2009, 15:12

Re: Ijs-kelder.

Bericht door Paide » 25 apr 2018, 07:31

Met een spiraal waar water doorheen loopt van net onder nul ga je zo''n bak nooit laten bevriezen.

Of je de zomer doorkomt zal afhangen van hoeveel isolatie je hebt en hoeveel warmte er toetreedt. Toch weer een technisch sommetje.

Willie Wortel
Berichten: 1
Lid geworden op: 26 apr 2018, 11:36

Re: Ijs-kelder.

Bericht door Willie Wortel » 26 apr 2018, 12:29

Kom je met ijs (als warmtebron) de winter door?

De smeltwarmte van ijs is 333,55 kJ/kg (Wikipedia).
De soortelijke warmte van water is 4186 J/kg.K
Dat betekent dat bij het smelten van 1 kg ijs een hoeveelheid warmte vrijkomt waarmee 1 kg water 333550/4186 = 79,68 graden verwarmd kan worden. Ijs is dus een 80 x compactere warmte-accu dan water.

Mijn huis kan hartje winter met 4 kW vermogen op temperatuur worden gehouden.
Daarvoor is per 24 uur nodig:
4000 (J/s = Watt) x 3600 (s/u) x 24 (u/dag) / 4186 (J/kg.K) x 60 (delta T (K)) = 1440 kg water met een delta T van 60 graden.

Met andere woorden: om mijn huis op een constante temperatuur te houden moet mijn verwarming ongeveer 1,5 m3 water van 80 graden aanvoeren, die met een temperatuur van 20 graden retour gaat.

Met 3 m3 ijs zou ik het precies 2 dagen warm kunnen houden.

Google ook even op ¨Jan Terlouwprijs rubber zak kruipruimte¨.

Wat helpt om de winter door te komen met ijs is een continue ontdooiing van dat ijs met water uit een warmtecollector, op het dak of in de grond. Hartje winter is dat mogelijk omdat de grond onder de vorstgrens niet bevroren is. Een simpele zonnecollector op een zuidelijk gericht dak kan goed warmte opnemen, en uiteraard heatpipes nog beter.

Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 10:26
Locatie: Drenthe

Re: Ijs-kelder.

Bericht door Pigion » 27 apr 2018, 07:52

@Paide
Er zijn diverse voorbeelden waarbij een wateropslag gebruikt wordt als "warmtebron" voor de warmtepomp om het huis te verwarmen. Door bevriezing van het water komt er een grote hoeveelheid energie vrij. Het is dus geen utopie maar bewezen dat het werkt. De "spiraal" in de bak moet natuurlijk genoeg opp hebben, dus lengte, anders gaat de bevriezing erg traag. Ook de WP moet een beetje misleidt worden door de circulatie van het water door de aard-collector te knijpen en wel warmte te vragen in het huis. Dan kan het afgaande glycol-water mengsel echt wel richting - 4 C worden gebracht. Dat is genoeg om het water in de bak te laten bevriezen. Zo werken de koelkast en de vriezer ook. Waarop baseer jij jouw mening dat het niet zou lukken? Natuurlijk vraagt dit proces en ik zou de vries-cyclus alleen starten bij volop zon op de PV panelen.
Pigion

Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 10:26
Locatie: Drenthe

Re: Ijs-kelder.

Bericht door Pigion » 27 apr 2018, 08:10

@Willie Wortel,
Jij gaat er in jouw rekenvoorbeeld vanuit dat ik de ijs-kelder als bron zou willen gebruiken voor de te instaleren WP. Dat is niet zo. Ik wil met de ijs-kelder een koeler klimaat brengen in een gewone uitgegraven kelder. Er is ook maar beperkt direct contact via grenzende contactvlakken:
- 1 M2 deksel van de vries-put. Dat moet fungeren als een koude ondergrond voor etenswaren die iets kouder moeten staan, b.v. vleeswaren.
- 1 M2 zijwand grenzend aan aan zijwand van de put voor de kelder. Tussen de 2 wanden a 12 cm beton nog 10 cm isolatie.

De vraag is dus: Hoe lang kan heb ik het genot van die 3 M3 smeltend ijs. Als je een parallel zou trekken met een vriezer die wordt uitgeschakeld, dan is dat teleurstellend :(
Pigion

hanskraayeveld
Berichten: 620
Lid geworden op: 04 okt 2015, 13:49
Contacteer:

Re: Ijs-kelder.

Bericht door hanskraayeveld » 27 apr 2018, 08:26

Pigion schreef:
27 apr 2018, 07:52
@Paide
Er zijn diverse voorbeelden waarbij een wateropslag gebruikt wordt als "warmtebron" voor de warmtepomp om het huis te verwarmen. Door bevriezing van het water komt er een grote hoeveelheid energie vrij. Het is dus geen utopie maar bewezen dat het werkt. De "spiraal" in de bak moet natuurlijk genoeg opp hebben, dus lengte, anders gaat de bevriezing erg traag. Ook de WP moet een beetje misleidt worden door de circulatie van het water door de aard-collector te knijpen en wel warmte te vragen in het huis. Dan kan het afgaande glycol-water mengsel echt wel richting - 4 C worden gebracht. Dat is genoeg om het water in de bak te laten bevriezen. Zo werken de koelkast en de vriezer ook. Waarop baseer jij jouw mening dat het niet zou lukken? Natuurlijk vraagt dit proces en ik zou de vries-cyclus alleen starten bij volop zon op de PV panelen.
Pigion
Als je nu EERST eens berekent/googled wat het VERLIES (vermogen (energie per tijdseenheid)) is van een dergelijke bak...

Weet je wat je er aan vermogen in moet stoppen om de bende af te koelen en uiteindelijk te laten bevriezen.

Stel dat je warmtepomp met 4 kW koelt (constant, dus 24/7) kan je de ijskelder afkoelen, totdat je 4 kW verlies hebt.

Dat is oppervlak ijskelder, delta T, isolatiewaarde (rc)

Dan weet je de theoretische minimum temperatuur van je ijsbak. Daarna kan je berekenen hoe lang je erover duurt om dat te halen, en hoe lang het duurt dat het weer afkoelt. Dat is allemaal theoretisch. Dan doe je daar 25% vanaf, en heb je ongeveer de praktijk, afhankelijk van hoe secuur je het uitrekent.

Zo moeilijk is dat niet. Hoe beter de isolatie, hoe langer je vooruit kan. Hoe makkelijker/eerder je het ook laat bevriezen.
Je vakgebied geeft geen garantie voor een heldere kijk op de zaken.

Pigion
Berichten: 655
Lid geworden op: 17 okt 2007, 10:26
Locatie: Drenthe

Re: Ijs-kelder.

Bericht door Pigion » 28 apr 2018, 07:25

Oei Hans, je raakt een gevoelige snaar. Ik zou er zelf aan kunnen reken, heb daarvoor ook de geestelijke bagage verzameld op Academie Minerva in Groningen. Nee niet de Kunstafdeling, die tegenwoordig alleen nog die naam draagt, doch ik doel op de eerlijke oude HTS afd. werktuigbouwkunde. Dus het zou-moeten-kunnen... :o Het is echter zo lang geleden en mijn actieve carrière lag meer op het gebied van construction management, planning en projecten dan op het gebied van transmissie-berekeningen. Als mij er in verdiep, misschien een boek met de formules erbij of internet, dan moet het wellicht nog wel gaan. Dan heb ik ook nog de beschikking over het "suffertje", de zakbijbel van Shell over allerlei berekeningen en ook transmissie. Ik had stilletjes gehoopt dat een lezer op dit forum de beschikking zou hebben over een rekenprogramma warmtetransmissie op de PC.
Je weet wel, liever lui dan moe... Hoewel deze spreuk bij mij niet geheel opgaat. Ik heb het razend druk met een grote verbouwing van ons huis om het helemaal geschikt te maken voor de laatste levensfase, dus 100% geschikt voor rollator en rolstoel. Daarbij wordt ook de laatste push gegeven aan de isolatie van de vleugel (achterkamer, kantoortje, dubbele garage), een (wijn)-kelder, ventilatielucht collector in de grond en regenwateropslag/hergebruik. Dan moet in Augustus de collector voor de warmtepomp de grond in en de WP opgesteld. Vergeet ik nog de PV panelen en het planten van 18 fruitbomen. Het lui zijn valt wel mee en 's-avonds ben ik echt moe :x
Pigion

Plaats reactie