Energie opslaan

[ad1956]

Hoe lang kun je bij optimale isolatie water warm houden?

Kun je water, dat s'zomers warm is tot de winter bewaren?

Bijvoorbeeld in een ondergrondse tank die optimaal geisoleerd wordt.

Stel dat het mogelijk is, dan kan het warme water s'winters gebruikt worden, bijvoorbeeld om bij te dragen aan het huis verwarmen.

[Fred F.]

Wat is "optimaal geïsoleerd"?

Je zult heel veel isolatie nodig hebben om water gedurende een half jaar op min of meer dezelfde temperatuur te houden.

Bovendien: hoeveel water heb je dan wel niet nodig om 'swinters je huis maanden warm te houden?

Geen goed idee.

[Pjot]

Geen goed idee.

Nou ben ik vaak werkzaam in de WKO (warmte-koude opslag in ondergrondse waterlagen) en ik vind het persoonlijk wel een goed idee...

[Bart]

Hoe lang kun je bij optimale isolatie water warm houden?

Kun je water, dat s'zomers warm is tot de winter bewaren?

Bijvoorbeeld in een ondergrondse tank die optimaal geisoleerd wordt.

Stel dat het mogelijk is, dan kan het warme water s'winters gebruikt worden, bijvoorbeeld om bij te dragen aan het huis verwarmen.

Ja, het kan, mits je een goed geisoleerd huis hebt. Dan zal je ergens tussen de 10 en 20 kubieke meter aan water nodig hebben en dat is best veel. Er wordt op dit moment veel onderzoek gedaan naar thermochemische materialen (TCM's) en fase-veranderende materialen (PCM's) voor dezelfde toepassing. Het voordeel daarvan is dat zij 5 tot 10 keer meer energie op kunnen slaan als water.

[student1050]

de watermoleculen botsen met elkaar en andere moleculen, hierbij dragen ze energie over (hoe warmer het water, hoe meer energie de moleculen hebben en hoe sneller ze bewegen).

Theoretisch kan je dus stellen, dat als je het aantal botsingen met andere atomen zou kunnen beperken dan blijft de warmte in het water. Omdat dit in de praktijk niet gemakkelijk is, gebruiken we de andere methode:

zorg ervoor dat de watermoleculen enkel botsen met zichzelf en moleculen die de warmte slecht opnemen en doorgeven (bvb. thermosfleswand).

Nu weet je moleculair hoe je water warm moet houden

Omdat in de praktijk altijd wat warmtedissipatie zal optreden is het nodig om costant warmte toe te voegen om het water op constante temperatuur te houden, dit kan gemakkelijk door microgolfstraling en intfraroodstraling te gebruiken (~microgolven in een microgolfoven), deze zullen de rotatie- en vibratie-energie van het molecule verhogen en zo je water op temperatuur houden.

Wederom een moleculaire verklaring voor je probleem.

Voor praktijkoplossingen kijk je best in vorige antwoordposts.

[Bart]

de watermoleculen botsen met elkaar en andere moleculen, hierbij dragen ze energie over (hoe warmer het water, hoe meer energie de moleculen hebben en hoe sneller ze bewegen).

Theoretisch kan je dus stellen, dat als je het aantal botsingen met andere atomen zou kunnen beperken dan blijft de warmte in het water. Omdat dit in de praktijk niet gemakkelijk is, gebruiken we de andere methode:

Sorry, maar dit is gewoon onzin. Bij botsingen geldt ook de wet van behoud van energie. Verder kun je bij ideale isolatie het water als een gesloten systeem zien, en daar mag ook geen verandering van energie plaatsvinden. Water koelt af omdat het interactie heeft met de omgeving door middel van geleiding, straling en convectie.

[thermo1945]

Optimale isolatie is natuurlijk een vereiste maar ook een klein uitstralend oppervlak t.o.v. het volume is van belang.

De watertank kan daarom het beste een bolvolm hebben.

[Pjot]

Om geen bollen of tanks onder de grond of in de kelder te hoeven plaatsen hebben slimmerikken al jaren geleden uitgevonden dat je natuurlijke grondwaterlagen ook als opslagmedium kan gebruiken. Zand "isoleert" vrij goed en als de watertemperaturen niet al te hoog of laag worden gekozen dan raak je in een (stook)seizoen maar een procent of 10-15 aan opgeslagen energie kwijt.

Voordeel: een waterbron is veel gemakkelijker te plaatsen als een ondergrondse watertank. De hoeveelheid beschikbaar water is nagenoeg oneindig.

Uiteraard is er wel een vergunning voor nodig maar die moet je ook hebben als je grote tanks in je tuin gaat plaatsen.

[Jan van de Velde]

Om geen bollen of tanks onder de grond of in de kelder te hoeven plaatsen hebben slimmeriken al jaren geleden uitgevonden dat je natuurlijke grondwaterlagen ook als opslagmedium kan gebruiken.

Laten we hierbij ook nog wat beperkingen vernoemen:

Dit is ook alleen maar bruikbaar als de horizontale stroomsnelheid van het grondwater onder je huis betrekkelijk gering is. Als die bijv 100 m/jaar bedraagt moet je in de winter je zomerwarmte al minstens 50 m verderop gaan zoeken.

Verder kan het grondwater afhankelijk van de plaats meer of minder corrosief zijn, meer of minder zout, ijzer en andere onprettige zaken bevatten. Dat kan noodzaken tot ondergrondse warmtewisselingssystemen, zeer duur in aanleg, en met betrekkelijk beperkte rendementen, omdat je dan meer van geleiding dan van stroming afhankelijk bent voor je ondergrondse warmte-opslag.

Die 10-15% verlies geldt dus echt wel voor een topinstallatie op een ideale lokatie. En de pompenergie zit daar vast nog niet in verrekend. Blijft echter als een paal boven water: het zou véél meer gebruikt kunnen worden, en in goed geïsoleerde en overigens van zonnecollectoren voorziene gebouwen voor een aanzienlijke besparing op de energierekening kunnen zorgen

[Fred F.]

Warmte opslag in ondergrondse waterlagen dwaalt wat af van de oorspronkelijke vraag van de topicstarter.

Verwarming met water vanuit ondergrondse lagen vindt nu al plaats in sommige wijken maar dat gaat altijd via warmtepompen.

[Jan van de Velde]

Warmte opslag in ondergrondse waterlagen dwaalt wat af van de oorspronkelijke vraag van de topicstarter.

Valt toch wel mee?

Hoe lang kun je bij optimale isolatie water warm houden?

Kun je water, dat 's zomers warm is tot de winter bewaren?

[Lathander]

Het idee van energie opslaan is niet nieuw.

Het is een feit dat dit niet kan met 100% rendement. Alle gebouwen, structuren, geneesmiddelen, auto's, verwarmingsinstallaties ter wereld zijn daar het bewijs van, want deze apparaten zijn gebouwd met in het achterhoofd het idee en de chemische/fysische wetten dat 100% rendement niet kan. En het werkt ernaar, dus het bewijs is er.

Het enige dat je kan proberen is het rendement op te krikken.

Over die warmteopslag in onderaardse lagen gesproken, ik krijg zo de indruk dat mensen blijken te denken dat die warmte statisch is en zowel niet van positie als temperatuur kan veranderen. "Warm" is maar hoe je het bekijkt. 300 C° is warm en 350 C° is dat ook. Maar het is wel een verschil, en door omstandigheden kan het van het één naar het ander springen. Een mooi doel zou zijn te proberen dat te beheersen om er zo voor te zorgen dat het wel kan dalen, maar nooit effectief verdwijnen

[thermo1945]

Het is een feit dat dit niet kan met 100% rendement.

Met een geschikte warmtepomp is het mogelijk om met een (elektrische) energie van b.v. 200 J maar liefst 300 J aan warmte te verplaatsen. Dat geeft een nuttig effect van maar liefst 150% !!

[Bart]

Met een geschikte warmtepomp is het mogelijk om met een (elektrische) energie van b.v. 200 J maar liefst 300 J aan warmte te verplaatsen. Dat geeft een nuttig effect van maar liefst 150% !!

Nuttig effect, of in vakjargon COP (coefficient of performance) is iets anders dan rendement.

[hansnld]

Mis je niet het hele punt van ondergrondse opslag? Water in de zomer verwarmen en in de winter gebruiken is eenvoudig onmogelijk. De opslag zou veel te laag zijn, je gebruikt veel meer water dan je kan opslaan ondergronds, je water is dan ook al op als je het in de winter wil gaan gebruiken. Daarnaast is de afkoelingsperiode te lang (6 maanden)

Je isolatie zou inderdaad verschrikkelijk goed moeten zijn. (oneconomisch goed)

Ondergrondse opslag heeft wel veel nut als je gebruik gaat maken van het temperatuurverschil van onder de grond en daarboven. De hoeveelheid energy die je daarmee wint is gelijk aan het temperatuursvershil en de hoeveelheid water die je gebruikt. In andere woorden.

In de winter heb je warm water nodig, in opslag onder de grond kan je het water zonder isolatie laten oplopen tot wel 5 tot 10 graden boven de temperatuur die je anders zou krijgen uit buizen net onder de grond begraven. Moet je het water normaal bijvoorbeeld 30 graden verwarmen om er onder te douchen, water uit je tankt hoeft dan maar 20 tot 25 graden verwarmt te worden, dat scheelt dus 15 tot 30 % in stookkosten!

In de zomer hoef je het water niet te koelen en kan je de airco er mee laten werken.

Isolatie is dus de boosdoener voor je project.

Kortom,

ondergrondse tank als energieopslag... gaat niet lukken

ondergrondse tank om energie te besparen. TOP!

6 maanden je water onder de grond stil laten staan en dan drinken is overigens niet aan te raden! Algen en bacteriën krijgen dan teveel kans op ontwikkeling, zeker als het warm opgeslagen wordt in de zomer.