Ämne: Lagring av solenergi

[sobris]

Hej!

Jag har lovat i några andra trådar att börja en diskussion om lagring av solenergi.
Efter 12 dagar är tråden läst nästan 1000 gånger och här kommer sammanfattning
och några av de bästa länkarna som skribenterna bidragit med.

Lagring i borrhål för bergvärme
http://www.byfy.lth.se/Publikationer/3000pdf/EK-3047.pdf
Avhandling för avläggande av licentiatexamen. Konstaterar bl.a. att återladdning
av sol till berget inte alls är självklar. Vinsten kan t.ex. lätt "ätas upp" av den energi
som den relativt kraftiga cirkulationspumpen förbrukar.

Lagring i marken under byggnader
http://www.radiantsolar.com/pdf/DOEREPORT.pdf
I de första 70 inläggen har i stort sett bara Mats Wolgasts "superisolerade huset" från 1980
diskuterats när det gäller lagring under byggnader. Det har framförts synpunkter på att han
"glömde" isolera under sin värmekudde under huset. Å andra sidan förde han inte heller
aktivt ner energi i grunden och därför kan vi nog inte betrakta det som ett "lager".

Här finns andra och färskare exempel från Sverige som är kombinationer mellan sol och
värmepump mot ett lager under huset. Får dock inte tag i info förrän efter semestrarna!

Lagring i fasomvandling hos olika material
http://www.ht.energy.lth.se/fileadmin/ht/Kurser/MVK160/2009_reports/ThomasHasenohrl_PCMs.pdf
Visar status för energilagring i fasomvandlig i olika material.

I tråden har diskuterats lagring i kalk, gips, salter, paraffin o.s.v. Intressant område, men verkar
inte vara färdigt att ta i bruk för gemene man.


Detta inlägg redigeras då och då för att sammanfatta läget i diskussionen...

/sobris

[sobris]

Min önskelista på energilager börjar så här:
- billigt
- kompakt
- hög värmekapacitet
- förmåga att ta emot skördad solenergi på låga temperaturnivåer
- förluster från lagret skall helst komma huset till del
- lagret skall gå att pressa till låga temperaturer utan att problem uppstår

Fler önskemål?

[sobris]

Här kommer nästa artikel:

http://epubl.ltu.se/1402-1617/2006/020/LTU-EX-06020-SE.pdf

Här diskuteras förutsättningarna för energilagring genom fasomvandling hos
olika ämnen. Stora mängder energi binds när ett ämne övergår från fast till
flytande och sedan från flytande till gasform. Denna energi kan återfås när
ämnet kallnar och går tillbaka först till flytande och sen till fast form.

En annan intressant iakttagelse är att ett energilager under fasomvandling
strävar efter att hålla sin omgivning vid en viss ämnesspecifik temperatur.
Jämför hur smältande is håller kar vattnet vid smältpunkten tills all is har smält...

[boek]

Och här har du några länkar till:

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19900016103_1990016103.pdf

http://www.sr.se/ostergotland/nyheter/artikel.asp?artikel=737867

http://techworld.idg.se/2.2524/1.172909

http://www.processnet.se/iuware.aspx?pageid=4216&ssoid=91796

[sobris]

Tack för bidragen "boek". Jag tänkte ge några kommentarer på var och en av dina
länkar. Har du lust att kommentera mina??

Din första artikel handlar om hur man skall lagra energi när man vill bygga baser på månen!!
Det kan verka som ett skämt, men naturlagarna funkar på samma sätt här på jorden som på månen.
Att NASA har varit med och skrivit artikeln, behöver inte betyda att det är raketforkning 

Grundtanken är att upphetta kalciumhydroxid (släckt kalk) som då övergår till kalciumoxid (bränd kalk)
och vattenånga avgår. När vi vill ha ut energin igen tillsätter vi vattnen. Tidigare idag diskuterade jag
faktiskt bränd och släckt kalk som energilager med en kemist. Han sa att detta var en av de första
kemiska reaktioner som människan lärde sig att hantera och det skedde under förhistorisk tid!!

Här kommer de första hakarna jag kommer på för att lagra solenergi i kalk. 1. Det krävs temperaturer på
500 grader och däröver för att bränna kalken. 2. Vi skall hantera tryck på över 30 bar. 3. Den brända
kalken "vill" väldigt gärna reagera med vatten och vatten finns ju överallt.

Andra länken har en liknande tanke, nämligen lagring av värme i gips.
Värm upp gips med överskott från solen och vatten avgår. Tillsätt sedan vattenånga och värmen avges
igen. Det framgår inga detaljer hur reaktionsformeln ser ut och inga antydningar om på vilka
temperaturnivåer reaktionen sker.

Någon annan som vet??

Tredje länken handlar om elproduktion med solceller. Överskottet används för att omvandla vatten till
vätgas och syrgas som lagras var för sig i tankar. När energin behöver plockas fram körs vätgas och
syrgas i en bränslecell.

Hakarna här är som jag ser det att vare sig solceller eller bränsleceller är riktigt framme i utvecklingen.

Fjärde länken påminner om de två första, men här är det salter som värms under avgivande av vatten.
När vi vill ha ut energin igen tillsätts vatten.

Här är det inte heller färdigutvecklat, men man kan ju glädjas över att de kommer "sannolikt inte att använda"
det giftigaste av de två salter man hade att välja på  Thumbsup

[claese]

Fyran är ju identiskt med "Tepidussystemet" som fanns på 70-talet. Går det att få uppfinnarpris på skiftnyckeln igen tro? Fördelen med tepidus är ju att energin kan ligga latent ända tills vatten tillförs till skillnad från glaubersaltlagring som avger energin så fort omgivande temp är lägre än smältpunkten. Förr kunde detta vara en kanongrej men idag när ett nybyggt hus kan värmas med ett stearinljus och om det är riktigt ruggigt, ett par brödskivor x-tra i brödrosten så blir väl apparaten ingen storsäljare till villamarknaden direkt. Applikationen för lagring av kyla är det väl "climatewell" som utvecklat redan?

[jehu]

En snubbe som hette "Magi" klurade på detta på forumet för några år sen
t ex
http://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=4494.msg126161#msg126161
lät väl intressant
men vi har inte mycket sol här
i Sahara har de massor

[sobris]

claese: Visst är det så att gammal skåpmat ofta förs fram som "tidernas uppfinning"
och så kan man mjölka marknaden och helst politikerna ett varv till.

Att bygga lågenergihus från början borde ju vara en självklarhet, men än så länge
är det inte "standard". Troligen beror det på att man inte orkar/vågar förklara för
kunden varför man skall ta en lite större investering vid starten för att sedan tjäna
in den på driftkostnaderna.

Se'n kommer vi ju att få dras med ett bestånd av "högenergihus", som inte byts ut i
första taget. Mitt hus är byggt 1938 och på den tiden var det ju bara till att elda lite
mer så löste sig energiproblemet 

Med solfångare på taket sedan mars i år måste jag fundera på det trevliga problemet:
Hur skall jag lagra all gratisenergi till dess den behövs?

[sobris]

drjukebox: Jag tror vi helt kan glömma det där med att bränna/släcka kalk
till husbehov. På tok fel temperaturnivåer att syssla med hemma   

Solen skiner fullt tillräckligt här också. Förresten är det ingen konst att hämta
hem energi när solen skiner. Det är när det är mulet som utmaningarna kommer.
Plus att man skall klara av att tillgodogöra sig så låga temperaturer som möjligt
med så enkla metoder som möjligt.

[Lexus]

Min önskelista på energilager börjar så här:
- billigt
- kompakt
- hög värmekapacitet
- förmåga att ta emot skördad solenergi på låga temperaturnivåer
- förluster från lagret skall helst komma huset till del
- lagret skall gå att pressa till låga temperaturer utan att problem uppstår

Det som uppfyller dina önskemål är Geothermal Energy.  
Tyvärr redan uppfunnet.  

[sobris]

"Geothermal Energy" är ju faktiskt exempel på solenergi som lagrats i jorden.
Heta källor och geysrar är ju inte helt vanliga i Sverige, men i Skåne blir det
ganska fort varmt när man kommer ner en bit under backen.

Att själv försöka mata ner överskottsenergi i sitt borrhål för bergvärme för att senare
kunna hämta tillbaka, verkar inte vara någon bra idé. Enligt vad jag förstår beror det
på att om man har ett borrhål som är bra på att dra till sig energi från berget när borrhålet
kyls, så är det precis lika bra på att föra bort energi därifrån när borrhålet värms...

Att däremot eftervärma med sol när returen kommer tillbaka från berget på väg till
värmepumpen verkar klokt. Värmepumpen får bättre verkningsgrad och soltanken kyls,
vilket ger fler timmar som solpumpen kan gå = större skörd av solenergi.

Ett bra långtidslager för solenergi bör nog ligga rakt under huset, enda nackdelen med
den idén är att det skulle man tänkt på innan man byggde (och det gjorde ju jag!).

Ett betonggolv med golvvärme är inte fy skam det heller. 10 kubikmeter betong lagrar
ungefär lika mycket energi som 5 kubik vatten. Dock kan man inte utnyttja mycket större
temperaturintervall än från ca 18 till ca 28 grader.

[Sfinx]

Lite nyare länk:
http://www.ht.energy.lth.se/fileadmin/ht/Kurser/MVK160/2009_reports/ThomasHasenohrl_PCMs.pdf

[sobris]

Tack för den länken Sfinx!

Det verkar som om salter som PCM fortfarande dras med problemet att fasomvandlingen
efter ett antal cykler inte längre blir fullständig. Lagret blir alltså sämre och sämre för varje
cykel. Samma problem som när jag läste om detta för 10 år sedan.

Det andra alternativet som nämns är paraffin och där nämns ett stort problem i artikeln.
Paraffin har dålig förmåga att leda värme i lagret. Fasomvandlingen går därför långsamt.

Dessutom är paraffin mycket bradfarligt, så se upp om ni vill göra egna experiment.
Räddningstjänsten blir inte glada om de blir kallade att släcka några kubik  brinnande paraffin 

Fasomvandling av salter och paraffin verkar alltså fortfarande inte vara klart att använda
för att lagra solvärme hemma i villan.

[jehu]

Fasomvandling av salter och paraffin verkar alltså fortfarande inte vara klart att använda
för att lagra solvärme hemma i villan

Så är det nog. Men  Desertec planerar att använda fasomvandling för att kunna producera el dygnet runt i sitt gigantiska solenergiprojekt:

"Every year the sun produces 630,000 terawatt hours of energy in the Maghreb, the Arabic name for North Africa, that is untapped. Europe consumes just 4,000 terawatt hours of energy a year. That's only 0.6 percent of the unused energy that falls on the North African desert.
Solar energy can also be harnessed even in the hours of darkness, experts say. Heat produced during the day can be stored in tanks of molten salt, allowing the Desertec turbines to produce electricity even when the sun's not shining."

http://www.upi.com/Energy_Resources/2009/06/26/Europe-eyes-giant-desert-solar-power-plant/UPI-38001246029285/

Så kan vi köpa elektronera av dom sen. Problem solved  Thumbsup

[Lexus]

"Geothermal Energy" är ju faktiskt exempel på solenergi som lagrats i jorden.
Heta källor och geysrar är ju inte helt vanliga i Sverige, men i Skåne blir det
ganska fort varmt när man kommer ner en bit under backen.

När du nämner heta källor och geysrar som lagrad solenergi, så har du nog missuppfattat saken.

Att själv försöka mata ner överskottsenergi i sitt borrhål för bergvärme för att senarekunna hämta tillbaka, verkar inte vara någon bra idé.

Det är så det går till vid större energilager i berg eller akvifer d.v.s. lagrets nettouttag över året hålls så nära noll som möjligt.

Enligt vad jag förstår beror det på att om man har ett borrhål som är bra på att dra till sig energi från berget när borrhålet kyls, så är det precis lika bra på att föra bort energi därifrån när borrhålet värms...

Absolut! Om inte värmeenergin lämnar borrcentrum, går det heller inte att återladda energilagret i någon större omfattning.

Att däremot eftervärma med sol när returen kommer tillbaka från berget på väg till värmepumpen verkar klokt. Värmepumpen får bättre verkningsgrad och soltanken kyls, vilket ger fler timmar som solpumpen kan gå = större skörd av solenergi.

Absolut! Och när värmepumpen inte är i drift, så går det att dumpa överskottet till energilagret.
http://www.eviheat.se/solvarmepump_0.asp

Ett bra långtidslager för solenergi bör nog ligga rakt under huset, enda nackdelen med den idén är att det skulle man tänkt på innan man byggde (och det gjorde ju jag!).

Hur bygger man ett sådant långtidslager?