Solar Freezer

[sathopper]

Ik heb op het forum hier al iets over gelezen kan het echter niet terugvinden
Indien dit klopt mag mijn bericht er wel achter geplakt worden

Vanavond was op ėėn vandaag een reportage over dit systeem:
http://www.npo.nl/eenvandaag/03-10-2014/AT_2021345

Warmte opslaan doormiddel van de opbrengst van je zonnepanelen.
Daarna met een warmte pomp terugwinnen.
Klink allemaal plausibel maar met mijn geringe mijn kennis van warmte pompen kan ik niet beordelen of het rendabel of een Hoax is.

Indien het werkt zoals ze laten zien is het erg interessant wanneer straks het salderen aan banden wordt gelegd

Ik hoop dat er ergens een schema opduikt voor dat de machtige heren de boel in de ijskast laten verdwijnen.

[Chevman]

Ik ken iemand die zoiets met een oude gierkelder doet.
Alleen wat doe je met de temperatuur's wisselingen en condens in je kruipruimte?
Ik zie 7 zonnepanelen/collectoren dat is voor ongeveer 700 liter zou dat genoeg zijn voor die grote zak?

[nck]

Bottomline in dit hele verhaal is dat de zonne-collectoren op je huis per jaar minimaal de hoeveelheid energie kunnen leveren die je nodig hebt voor de verwarming van het huis en het benodigde tapwater.
In welke vorm dit eventueel wordt opgeslagen doet daar niets aan af.

In Duitsland zijn dergelijke "latent-speicher" al veel langer in bedrijf.
Alleen zijn deze veel groter qua inhoud.
Ook is daar een latentspeicher op de markt dat werkt met paraffine.
Dus met een hogere temperatuur.

Waar ik in deze wel nieuwsgierig naar ben is hoe men met een zak water van de afmeting in het filmpje de warmte van de zomer wil conserveren naar de winter.
Volgens mij heeft een zonnecollector in de winter bij lange na niet de capaciteit om een huis te verwarmen.
En wanneer dit wel zo is heb je in de zomer een heel fors overschot aan warmte.

Men heeft het systeem gepatenteerd kunnen krijgen.
Of ik zie in mijn nuchterheid iets over het hoofd of ik moet bijgeschoold worden.
Vooralsnog ben ik uitermate kritisch


Jan

[Chevman]

volgens mij is de truuk dat je de warmte gebruikt die vrij komt als je het ijs ontdooit...

[nck]

Mee eens, maar die moet je er ook weer instoppen.
Anders wordt het een heel grote klomp ijs.

Jan

[Ingir]

In die zak zit ongeveer 6m³ water met een normale temperatuur van ongeveer 5°C in de winter (geventileerde kruipruimte onder geïsoleerde BG-vloer). De hoeveelheid energie die daarin kan worden opgeslagen (dT = 5°K) is zo'n 35-40 kWh, genoeg voor woningen met een warmteverlies van 1,5 kW terwijl de meeste woningen 6-8 kW nodig hebben. Overigens kan ik in mijn betonvloer ook zo'n 35 kWh warmte bufferen door de vloer te verwarmen van 22 naar 25°C.

[deleted]

Ook is daar een latentspeicher op de markt dat werkt met paraffine.
Dus met een hogere temperatuur.

Als de temperatuur (en dat is niet het vermogen) van de faseverandering rond de gewenste temperatuur van de afgifte zit, dan kan het als vliegwiel werken in een wisselvallig klimaat. Dat kan wel een voordeel zijn.
Om dat voordeel dan maximaal te benutten zou het fase-veranderend materiaal in de het afgevend systeem moeten zitten en niet in een geïsoleerde buffer.
Zit het wel in een geïsoleerde buffer, dan is er enkel volume (m³) winst .

G

[deleted]

In die zak zit ongeveer 6m³ water met een normale temperatuur van ongeveer 5°C in de winter (geventileerde kruipruimte onder geïsoleerde BG-vloer). De hoeveelheid energie die daarin kan worden opgeslagen (dT = 5°K) is zo'n 35-40 kWh, genoeg voor woningen met een warmteverlies van 1,5 kW terwijl de meeste woningen 6-8 kW nodig hebben. Overigens kan ik in mijn betonvloer ook zo'n 35 kWh warmte bufferen door de vloer te verwarmen van 22 naar 25°C.

Om precies te zijn 6000 liter, dT=5 wordt 5X6000X0,00116 =34,8 kWh

Maar je mist daarmee het belangrijkste punt.
Bij de overgang van water naar ijs, dus op het punt van 0°C tot net onder 0°C (laat ons zeggen -0,1°C) moet je de latente warmte als opslag er bij tellen. Dat is voor 6000 liter: 6000X 0,0925= 555kWh
Met een dT van 5,1 (tot net ijsvorming) vergroot de opslagcpaciteit dus aanzienlijk van die zak naar 589,8 kWh. Door het slechts 0,1° verder te koelen ...

G

[nck]

Dat het een zeer efficiënte buffer is zal ik als laatste betwisten.
Waar ik tegen aan kijk is het volgende: Hoeveel energie haal je er per etmaal uit voor verwarming en tapwater.
En ben je in staat dat met zonnecollectoren in een acceptabele tijdsspanne terug te leveren aan de buffer.

Jan

[deleted]

Dat het een zeer efficiënte buffer is zal ik als laatste betwisten.
Waar ik tegen aan kijk is het volgende: Hoeveel energie haal je er per etmaal uit voor verwarming en tapwater.
En ben je in staat dat met zonnecollectoren in een acceptabele tijdsspanne terug te leveren aan de buffer.

Jan

Zonnecollectoren hebben in de winter normaal een laag (tot geen) rendement. Dat is omdat we behoorlijk warm water verwachten.
Dit systeem voert echter ijswater (0°C) naar de collector, waardoor die collector nu in de winter ook een behoorlijk vermogen krijgt. Aan dat smeltwater kan de winterzon immers toch nog warmte leveren. MAW een grote rendementswinst voor de collectoren.

MAAR we hebben het hier over zeer lage buffertemperaturen. En die moeten dan middels warmtepomp opgekrikt worden tot verwarming en SWW temperaturen ....
Ik ben geen specialist in warmtepompen, maar weet wel dat daar behoorlijk met cijfers (COP) gegoocheld wordt. Vooral bij lage temperaturen.
Nu vallen die 'opgesmukte' COP-cijfers niet zo hard op omdat we uiteindelijk ook niet zo heel veel echt koude dagen hebben.
Maar voorliggend systeem werkt dus wel ALTIJD met die erg lage temperaturen voor de warmtepomp.
MAW de business-case haalt hier maximaal voordeel uit het 'opsmukwerk' van warmtepomp-fabrikanten ...

Goed gezien van die boys ...

Of de klant er iets mee is ? Ik denk het niet. We zouden dan de precieze cop van de warmtepomp moeten kennen bij deze buffertemperatuur en de winterse buitenlucht.

G

[nck]

De opbrengst van de collectoren is het product van het temperatuurverschil en de instraling per M2
De temperatuursrange is nog helemaal niet zo van belang, waarbij ik wel gezegd wil hebben dat je bij een hoger temperatuur meer transportverlies hebt.
Dus dat is idd een gunstiger situatie.

Het warmtepomp verhaal is iets heel anders.

Het is bekend dat hoe groter de installaties hier worden des te beter wordt het rendement.
Ik heb me er nooit echt in verdiept maar gevoelsmatig zeg ik dat een COP waarde van 5 bij een dergelijke installatie al vrij goed is.
Dus je gebruikt rond de 16% elektra voor je verwarmingsdoeleinden.

Is toch ook een redelijke component.

Jan

[deleted]

De opbrengst van de collectoren is het product van het temperatuurverschil en de instraling per M2
De temperatuursrange is nog helemaal niet zo van belang, waarbij ik wel gezegd wil hebben dat je bij een hoger temperatuur meer transportverlies hebt.
Dus dat is idd een gunstiger situatie.

Bij een 'normale' zonneboiler krijgt de winterzon je buffer bijvoorbeeld makkelijk op 30°C, maar krijgt de rest van de dag niets meer verwerkt omdat bij 30°C de uitgestraalde energie even groot is als de ontvangen energie van de collector. Na enkele uren voegt de collector dus geen warmte (kwh) meer in het systeem.
(collectortemperatuur=30°C en buffertemperatuur=30°C ,dus dT=0)
Bij 0°C daarentegen blijft dezelfde zonnecollector de hele (winter) dag warmte ontvangen en naar de buffer pompen.
(collectortemperatuur= 30°C , buffertemperatuur= 0°C ,dus dT=30)

Of zeggen we nu hetzelfde ?

G

[nck]

Ja, in principe wel. Dat is ook de gedachte achter dit verhaal.
Daarbij opgemerkt dat de instraling gedurende de wintermaanden zowel qua intensiteit als qua duur veel minder is.
Met name een vacuumbuis heeft instraling nodig in tegenstelling tot bijvoorbeeld een plaatcollector die ook in het donker nog van het temperatuurverschil gebruik kan maken.
Een vacuumbuis doet doet in het donker hoegenaamd niets.
Zou dus nog interessant kunnen worden welk type collector in dit systeem het efficiëntst is.
De continuïteit gedurende het etmaal of de hogere opbrengst tijdens het dagdeel.


Blijft de component van de warmtepomp, hoeveel vermogen trekt deze.
Je hebt namelijk met twee behoorlijk verschillende temperatuur trajecten te maken.
Enerzijds de LTV temperatuur voor de verwarming van het huis, zo om en nabij de 30 graden ruim voldoende.
Anderzijds de verwarming van het tapwater waarbij de eindtemperatuur toch echt richting 65-70 graden moet gaan.
Alleen al vanwege de legionella.

Ga je dat met 1 pomp doen of met twee, waarbij ik mij voor kan stellen dat de tweede in serie staat met de eerste.
Of zijn er voor dit doel een soort "tweetraps" warmtepompen verkrijgbaar.

Het komt op mij over als een 1 cilinder compressor die vanuit de buitenlucht in 1 arbeidsgang 30 bar moet leveren.
Zoiets doe je ook in 2- of meertraps variant.

En daarbij komt ook dat de vraag voor warm tapwater veel minder is dan de warmtevraag vanuit huis.
Dus ook daar een scheve verhouding.

Jan

[deleted]

Nck,

Van warmtepompen ken ik niets. En dat wens ik ook zo te houden

Maar het geheel heeft in deze opzet veel weg van een gigantische koelkast.
De waterzak is de koelkast bij 0°C en de condensor is je vloerverwarming.
Telkens als de waterzak(koelkast) weer wat opgewarmd is door de zon kan je hem terugkoelen tot -0,1°C.
De condensorwarmte is in dit geval geen restprodukt, maar het doel:vloerverwarming.

Maar wat zou de cop zijn van zo'n giga-frigo die telkens weer opgewarmd wordt ?
De meeste koelkasten die ik ken gebruiken toch flink elektriciteit voor al dat gepomp ... (en dan doen we nog alle moeite om de koude IN de kast te houden ...)

Of had je plannen met grote koelruimtes ?

G

PS voor de techneuten zou het wel een aardige testopstelling zijn:
oude koelkast met vanbinnen een ongeïsoleerde boiler, aangesloten op een zonnecollector.
En nu koelen maar.
Metertjes aan de warmte-output en de elektriciteits-input.
En meten hoeveel kWh warmte je krijgt per kWh elektriciteit dat erin gaat.

En als het fantastisch werkt hebben we een gat in de markt voor oude koelkasten ...

(morgen mijn patent-aanvraag opsturen)

[nck]

Je verwoordt exact mijn kritische noot.

En mijn gedachte gaat dan ook naar de tweede tranche.
De koelkast cq diepvries in jou verhaal heeft een delta T van grofweg max. een graad of veertig
Deze installatie heeft af en toe een delta T van rond de zeventig graden NODIG.

Jan