John Rekstads selvbygde solfangere har gitt gratis varme i 44 år. Nå starter han fabrikk [Ekstra]

[Knut B]

John Rekstads selvbygde solfangere har gitt gratis varme i 44 år. Nå starter han fabrikk [Ekstra]

[Mikkel_E_S]

Jeg undres fortsatt over hvorfor kombinerte paneler ikke er mer utbredt ennå?

Et vann-/væskekjølt solcellepanel må jo være vinn-vinn..?

Elektrisiteten kan brukes til tekniske ting, varmen brukes direkte som varme, og solcellene får en mye mer stabil temperaur. Noe jeg bare kan se på som positivt.

Fremtidig "drømmescenario": Taket fylt med kombipaneler, teknisk rom "fylt" med vannvarmemagasin, og et 100kWt fasstoffbatteri. Oppholdsrom har en høyeffektiv peisovn for kos, og til de kaldeste dagene. Varmepumpe mellom oppholdsrom og varmelager, slik at "overflødig" peisvarme på vinteren, og eventuelt solvarme på sommeren, blir "resirkulert" inn i varmelageret og hentet ut i vannboren varme når det trengs.

Om sommeren vil man mest sannsynelig kun selge overskuddsstrøm, når batteriet er fult i både kjeller og bilen. Strømnettet blir nye mindere belastet og får tilnærmet aldri effekttopper, siden husbatteriet er en buffer som lader når det ellers er lavt forbruk på nettet.

Edit: Det manglet en "ikke" i første setningen..

Endret 28. juli 2021 av gollumffs

[Simen1]

Veldig enig med deg, men jeg stusset litt på dette:

gollumffs skrev (6 timer siden):

teknisk rom "fylt" med vannvarmemagasin, og et 100kWt fasstoffbatteri.

Et sånt batteri vil koste i størrelseorden en halv million kroner, mens en varmtvannstank med samme energimengde vil koste rundt 10-20 000 kr. Hvorfor velger du så stort batteri?

Når jeg ser for meg et sånt scenearie optimert for en enebolig, så ville jeg hatt et batteri som akkurat er stort nok til å mate all belysning + koketoppen eller noe i den duren og vrivendere som styrer koketopp-strømmen til ulike andre apparater når koketoppen ikke er i bruk. Altså rundt 10 kW maks kontinuerlig effekt og høy nok kortslutningsstrøm til at sikringene fungerer. Resten av energilagret ville jeg fylt ut med varmtvannstanker.

PS. Når du uansett skal bruke varme fra varmelagret finnes det smarte måter å omforme ~30% av energien til strøm: Peltierelementer eller stirlingmotor. Har du ikke bruk for strømmen akkurat samtidig kan det lagres i batteriet hvis det har ledig kapasitet.

Spoiler

Dette oppsettet er optimert for å lagre solenergi fra dag til natt og til en viss grad fordele det utover uka, men det har ikke nok kapasitet til å lagre sommervarmen til vinteren. Skal du skalere opp prosjektet til å takle det så kommer du nesten ikke unna bergvarme. Et borehull kan lagre flere titalls ganger mer varmeenergi uten å ta mer plass enn du har i hele kjelleren og uten å måtte kjøpe batterier for titalls millioner.

 

Endret 27. juli 2021 av Simen1

[trikola]

2 hours ago, Simen1 said:

Når du uansett skal bruke varme fra varmelagret finnes det smarte måter å omforme ~30% av energien til strøm: Peltierelementer eller sterlingmotor.

Nei

Hvis ditt varmelager har 100 °C og stirlingmotorens kjølevæske er på 10 °C er det Carnot som begrenser virkningsgraden til ca 24 %. Og det er før aller pumper etc tar sin del og etter at alle varmetap er isolert bort og alle mekaniske tap er trimmet ned til null.

Alle som har prøvd med stirlingmotorer til slike anvendelser gjør det enten som hobby/leketøy eller har gått konk eller driver på offentlige midler. Som kryo-kjølemaskin er motoren vel utmerket.

Om Peltierelementer vet jeg ikke flere detaljer, men de overbeviser i alle fall ikke med virkninggrad. Sikkert derfor at termoelektriske generatorer i romfarten ikke bruker peltierelementer, men termoelementer.

Forøvrig heter det ikke sterlingmotor, men stirlingmotor - stirling-venner er da veldig nøye

 

Endret 27. juli 2021 av trikola

[Simen1]

trikola skrev (1 time siden):

Hvis ditt varmelager har 100 °C og stirlingmotorens kjølevæske er på 10 °C er det Carnot som begrenser virkningsgraden til ca 24 %. Og det er før aller pumper etc tar sin del, alle varmetap er isolert bort og alle mekaniske tap er trimmet ned til null.

Så hvor blir det av de resterende 76% da? Vanligvis regnes varme som tap. Enig i at det ikke er kjempeeffektivt dersom varmen regnes som tap, men nå var jo premisset at man lagrer varme i et varmelagret for å bruke det som varme.

Jeg spiller bare inn muligheten for å konvertere noe av den varmeenergien til strøm, som et biprodukt. Innspillet kommer fordi man ofte har bruk for begge deler. F.eks kan man varme opp boligen med det som normalt regnes som varmetap, og f.eks drive en hel del LED-belysning med resten. Eller man kan "oppkonvertere" effekten via et batteri så kan man drive effektkrevende ting i kort tid pr døgn. Middagslaging er et typisk eksempel på ting som trenger høy effekt i kort tid av døgnet.

Spoiler

Eksempel: En stirlingmotor med 10% virkningsgrad avgir 100 Watt strøm og 900 watt varme. I løpet av et døgn avgir den 2,4 kWh strøm og 21,6 kWh varme. Strømmen kan man lagre i et batteri med 10% varmetap tur/retur (0,24 kWh varmetap pr døgn) og 2,16 kWh avgitt strøm til ett eller annet. La oss si potetene trenger 1 kW i 6 minutter for å koke opp og deretter 0,3 kW i 20 minutter for å småkoke. For enkelhets skyld la oss si at resten av middagen krever det samme som potetene. Da krever hele middagen 0,4 kWh, Siden stirlingmotoren ikke er i stand til å levere 1 kW til kokeplata direkte så må energien mellomlagres i et batteri som kan levere 1 kW ut. Da har man ennå 2,16 - 0,4 = 1,76 kWh til annet elektrisk forbruk. F.eks til sammen 100 watt LED-belysning i 17,6 timer hvert døgn. Bare fra de 10% av varmeenergien som ikke brukes direkte som varme.

 

Endret 27. juli 2021 av Simen1

[Simen1]

trikola skrev (1 time siden):

Om Peltierelementer vet jeg ikke flere detaljer, men de overbeviser i alle fall ikke med virkninggrad. Sikkert derfor at termoelektriske generatorer i romfarten ikke bruker peltierelementer, men termoelementer.

Forøvrig heter det ikke sterlingmotor, men stirlingmotor - stirling-venner er da veldig nøye

Poteito potato. Peltierelement, TEC, termoelement er tre navn på det samme. De har ikke høy virkningsgrad men det er heller ikke et viktig poeng. Poenget er at når man først skal bruke varme fra et varmelager til å varme opp f.eks en bolig, hvorfor ikke utnytte en brøkdel av energien på andre måter enn varme? Får man ut 10, 20 eller 30% av energien som strøm så kan man bruke den andelen til andre ting enn å bare varme opp boligen. Forutsetningen er at varmen er primærbruken av energien og at strøm da blir et biprodukt som eventuelt kan samles opp i et batteri. Jeg tenker forsatt at varmelagret dimmensjoneres til å romme 100-1000 ganger mer energi en batteriet. Dvs. varmelagret kan lagre energi fra en vindturbin en vindfull uke og bruke det uka eller måneden etter. Eller med bergvarme: lagre solenergi fra sommeren til vinteren.

Siden batterier koster uhorvelig mye for de energimengdene, så er det urealistisk å bruke batteri til sesonglagring av energi. Det bør dimmensjoneres for døgn-lagring. Altså utjevning av forbruket over et døgn. Energien i batteriet bør utelukkende brukes på ting som ikke kan drives av varmt vann. F.eks TVen, PCen, LED-belysning og denslags.

Takk for stavekontroll. Fikset.

[trikola]

1 hour ago, Simen1 said:

Så hvor blir det av de resterende 76% da?

Der hvor dine 70 % også ville ha gått

 

1 hour ago, Simen1 said:

Peltierelement, TEC, termoelement er tre navn på det samme

Termoelementer (thermo couples) er to ulike metalltråder sveiset sammen på et punkt. Peltier er en type dioder.

[Simen1]

trikola skrev (1 time siden):

Der hvor dine 70 % også ville ha gått

Til det rommet som skal varmes opp altså.

trikola skrev (1 time siden):

Termoelementer (thermo couples) er to ulike metalltråder sveiset sammen på et punkt. Peltier er en type dioder.

Potato poteito. Det er det samme.

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect#Peltier_effect

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermocouple

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect#Seebeck_effect

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_cooling

Terminologien er ofte bare skilt av litt ulike kulturer for stammespråk. Termoelement refererer ofte til måling av temperaturdifferanser og bruker ofte metaller som er mer egnet for f.eks høye temperaturer og kun to koblingspunkt, (målepunkt og referansepunkt), mens TEC og peltierelement ofte brukes når man setter flere sånne koblinger sammen i en matrise og der hensikten ikke er å måle med veldig lav effekt, men å øke effekten (watt). Enten for å produsere en varmestrøm eller i revers, produsere elektrisk strøm.

Endret 27. juli 2021 av Simen1

[trikola]

8 minutes ago, Simen1 said:

Til det rommet som skal varmes opp altså.

Lykke til. En stirling-motor/generator i stuen altså med 4 ulike vanntilkoblinger for å generere sånn ca 30-50 W el.

8 minutes ago, Simen1 said:

Potato poteito. Det er det samme.

Det visste jeg ikke

[Simen1]

trikola skrev (3 minutter siden):

Lykke til. En stirling-motor/generator i stuen altså med 4 ulike vanntilkoblinger for å generere sånn ca 30-50 W el.

Hvorfor det? Har du sirkulasjonspumpa til det vannbårne anlegget også stående i stua? Varmen "tapet" fra stirlingpumpa transporteres med kjølevæska.

Hvor mange watt kommer helt an på hvordan det dimmensjoneres. 30-50 watt høres ut som du har dimensjonert et eller annet leketøy.

[trikola]

Avslutningsvis (!):

En stirling-motor kan være så mangt:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Fluidyne_engine
• https://www.jstor.org/stable/24996653
• https://www.sciencemag.org/news/1999/05/ultimate-low-maintenance-engine
• https://en.wikipedia.org/wiki/Gotland-class_submarine
• https://www.boehm-stirling.com/shop/en/stirling-engines
• https://www.stirlingengine.co.uk/d.asp?product=KS90_BLA_ASS

og folk tror du kan oppnå ubåt-kvalitet og -effekt med 'backyard-materials'.

Glem det. Greit å leke med - umulig kommersielt til hjemmebruk har det vist seg - ørten forsøk har blitt gjort.

[Simen1]

trikola skrev (1 minutt siden):

Glem det. Greit å leke med - umulig kommersielt til hjemmebruk har det vist seg - ørten forsøk har blitt gjort.

Jeg tror du misforstår. Varmelagret er ment for å varme opp huset. Gjerne 100%. Man kan f.eks ha et batteri i tillegg som driver elektriske ting. Helt greit det også, men gitt at kWh-prisen for batterier er noen ordner dyrere enn kWh-prisen for varmt vann, så kan man potensielt redusere batterikapasiteten hvis man omsetter f.eks 10% av forbruksvarmen til strøm.

Eksempel A: 1000 kWh varmtvannsbereder + 10 kWh batteri

Eksempel B: 1000 kWh varmtvannsbereder + stirlingmotor + 1 kWh batteri

Begge deler skal levere likeverdige tjenester.

 

[Mikkel_E_S]

Batteristørrelsen er for å ha tilgjengelig strøm til styggværsdager også. Også blir levetiden på batteriet betraktelig bedre nå det til vanlig ikke lades så mye ut og opp hver dag, %-vis altså.

Jeg observerte at huset her trakk mellom 20 kWt og 25 kWt, i døgnet, på "tomgang" nå i sommerferien mens det sto tomt. Ventilasjon, kjøleskap, fryser og dingser generelt..

Så 10kWt batteri tror jeg blir fort "utslitt" om man skal prøve å unngå å bruke strøm fra nettet hver dag.

Endret 28. juli 2021 av gollumffs

[Simen1]

gollumffs skrev (1 time siden):

Jeg observerte at huset her trakk mellom 20 kWt og 25 kWt, i døgnet, på "tomgang" nå i sommerferien mens det sto tomt. Ventilasjon, kjøleskap, fryser og dingser generelt..

Så 10kWt batteri tror jeg blir fort "utslitt" om man skal prøve å unngå å bruke strøm fra nettet hver dag.

Med eller uten varmtvannssberederen og gulvvarme på bad?

gollumffs skrev (1 time siden):

Batteristørrelsen er for å ha tilgjengelig strøm til styggværsdager også. Også blir levetiden på batteriet betraktelig bedre nå det til vanlig ikke lades så mye ut og opp hver dag, %-vis altså.

Ok:

1000 kWh VVB  + 30 kWh batteri eller

1000 kWh VVB + stirlingmotor + 3 kWh batteri (som kontinuerlig etterfylles fra varmekretsen også når det ikke blåser eller er sol)