Uthenting av varme fra hav-vann

[abel83]

Jeg spekulerer litt på en teori om å hente ut varme fra sjøvann o.l. gjennom eksempelvis et peltier-element. Her tar man ut den varmen som er i sjøen, og sender ut nedkjølt vann. Jeg lurer fortsatt på noen småting, og kunne også tenke meg tilbakemelding på om dette er praktisk gjennomførbart.

 

Altså:

 

For å få til dette, må vi først og fremst støype 2 store kuber i sjøen for å hente ut vann uten vannpumpe. Den ene må være høyere enn vannoverflaten, slik at vi kan suge vannet gjennom en slange og ut i den andre kuben(som er tom og derfor lavere) igjen for å få vannet til å sirkulere kontinuerlig uten bruk av pumpe. Slik jeg forestiller meg det, fylles den minste av kubene en stund før høyvann. Den andre kuben har vannlås, slik at vann ikke renner inn i kuben, kun ut, når vannet synker igjen. Vi suger så vann gjennom røret, opp til eksempelvis peltier-element, som vil være høyeste punkt, og lar vannet renne ned i laveste punkt, som er sement-kuben som er tom hver gang fjæra har vært innom. Det som er viktig, er at kubene er store nok til å romme nok vann, og at de også tømmes fort nok når fjæra går ned for å ha en kontinuerlig flyt av vann.

Litt komplisert...

Og i tillegg kan den tanken som henter inn vann bruke en motsatt vannlås, som kun slipper inn vann. Det vil da være mulig å ha denne MYE dypere, noe som gjør at vi får hentet fram varmere vann. (noe varmere vann på dypet om vinteren)

 

Men etter dette må vi over til peltier-elementet.

Jeg lurer litt på hvor mange element man vil trenge for å senke temperaturen i vann fra 8 grader til 0 grader. Finnes det kanskje noen form for varme-uthenting som fungerer lignende som peltier, men som har større uthentingsevne. Har lest at man kan regne med 1,7x varmeoverskudd i forhold til antall watt som blir sendt inn i elementet dersom det brukes optimalt. Stemmer dette?

 

Videre kan man jo kanskje bruke dette vannsystemet til å varme opp hus/golv/varmtvann og lignende. Og i samme slengen modifiserer man kjøleskap/fryser slik at all effekt som blir brukt til uthenting av varme fra kjøleskap distribueres som varme til resten av huset.

 

Tenkte å lage en liten versjon av dette eksperimentet, og måle litt temperaturer her og der for å se hvordan en slik løsning virker rent praktisk. Varmedistribusjon i huset kan jo forsåvidt gå gjennom vann, å da er det vel kanskje ikke til å unngå å bruke en pumpe som bruker strøm, men ellers tror jeg det skal være mulig å lage en sak som bruker flo og fjære som pumpe med "hevert-prinsippet" som jeg kaller det...

 

Kommentarer?

[MrQuote-on-Quote]

Hørt om varmepumper? Det finnes forresten allerede hus som har slike systemer, hvor varmepumper henter ut energi fra f.eks. ei elv som flyter forbi.

 

Edit: Man regner vel med 2x varmeoverskudd ved bruk av varmepumper. Det hevertsystemet skjønner jeg ikke hvordan skulle fungert. Men uansett om det fungerer eller ikke, så er det jo steder i Norge, f.eks. i Egersund sør i Rogaland hvor det ikke er forskjell på lavvann og høyvann.

Endret 25. mars 2006 av jonmagne

[Blacki]

Er jo ikke helt det han prøver å forklare heller da...

[Frijazz]

En ting å tenke på er hvor mye energi peltierelementene må ha og hvor mye varme du får ut.

[MrQuote-on-Quote]

Er jo ikke helt det han prøver å forklare heller da...

5808043[/snapback]

Øh, nei vel? Hva er det da han prøver å forklare? Han har jo skrevet at han vil ta ut varmeenergien fra sjøvann.

[abel83]

Se for deg en bøtte med vann som står oppå en stol. Ut fra bøtta går det en vannslange ni meter rett opp i lufta, og videre ned ti meter, slik at slangen ender under bøtta. Hvis du da suger vann ut av slangen til det begynner å renne, så vil bøtta tømmes uten at du trenger å suge noe mer.

 

Når jeg leser om peltier, så forstår jeg det slik at et element bruker noe strøm, men det blir jo uansett til varme som jeg ønsker å få ut. Jeg ser for meg at jeg driver x antall peltiér-element fra eksempelvis en vindmølle. Da vil jeg kunne bruke det oppvarmede vannet i huset, og slippe strømutgifter på varmtvann.

 

Selvsagt er det ikke alle steder dette vil fungere. Noen bor jo langt fra hav, og det er heller ikke bestandig forskjell på flo og fjære. Jeg tenkte dette mest som et lite eksperiment for meg selv!

 

Leste om Cool Chips, som også virket meget interessant. De virket på en måte som videreutvikling av Peltiér.

 

Noen som har testet effekt på uthenting av varmeenergi via peltiér? Hvor mange liter vann klarer 1 stk 200w å kjøle ned fra 8 til 0 grader i timen/minuttet?

 

En kan jo også kjøre sjøvannet først gjennom eksempelvis peltiéren som kjøler kjøleskapet. Dette vil gjøre at vannet er kaldere når det skal kjøle ned kjøleskapet, slik at denne bruker mindre strøm, og så videre at vannet er varmere når det skal hentes ut varme gjennom peltiéren som varmer opp varmtvannet.

Endret 25. mars 2006 av abel83

[MrQuote-on-Quote]

Jeg visste hva heverteffekten var, men forsto bare ikke helt hvordan systemet ditt skulle kunne fungere. Men er det noen fordeler ved å bruke peltier i stedet for varmepumper? Jeg kan se fordelen ved å hente varmen fra sjøvann i alle fall, da det har et lavere frysepunkt og man vil kunne hente ut termisk energi selv ved temperaturer under frysepunktet. Ser du snakker om peltier i kjøleskap, men er det ikke bare en varmepumpe som brukes i vanlige kjøleskap? Jeg trodde peltier-elementer bare ble brukt på små mini-kjøleskap. Korriger meg om jeg har feil!

[abel83]

Jeg er litt usikker på hvor langt man kan strekke dette heving av vann prinsippet. Det må jo basere seg på tyngdekraft og lignende, men jeg har ikke testet ut hvor stor høydeforskjeller man kan ha gjennom slangen. Det jeg mener med å bruke peltier til å kjøle kjøleskap, er at man bygger om et kjøleskap, slik at all kjøling foregår gjennom et peltiér element. Da varmer man først sjøvannet noe ved å hente ut varmeenergi fra kjøleskapet. Deretter tar man sjøvannet som har blitt litt oppvarmet, og henter ut så mye som mulig varme fra vannet uten at det fryser o.l.

 

På den måten oppnår man dobbelt effekt. Man sparer energi på å kjøle ned kjøleskapet fordi havvannet allerede er ganske kaldt. Deretter får man den ekstra varmen man hentet ut av kjøleskapet som bonus i neste trinn hvor man henter ut varmen fra vannet. Hva man vil gjøre med varmen man henter ut er jo opp til fantasien. Man kan jo varme et gulv, varme varmtvannstanken, sette opp radiator-ovner. Bare en idé jeg har, som jeg ønsker konstruktive forslag til!

[abel83]

 

Her er en enkel illustrasjon av hvordan jeg har tenkt meg vannsirkulasjon ihvertfall. Ikke testet i praksis, men etter hva jeg kan om teorien, så skal det fungere. Eneste som er viktig, er at vannstanden i den høye kuben aldri blir høyere enn vannstanden i den lave kuben.

 

Lys blå er lavvann.

Mørk blå er høyvann.

Grønn er vannslangen.

Peltier er merket som rød.

 

Kan også tenke dere to peltier. Den ene blå, den andre rød.

 

Den blå kjøler ned kjøleskap/henter ut varme fra innsiden av kjøleskapet og varmer opp vannnet. Den røde henter ut all mulig varme, og sender vannet tilbake til sjøen.

[Autofil]

Jeg ser ikke helt problemet her. Bor man ved sjøen, og vil utnytte vannet til oppvarming, er det jo allerede effektive varmepumper å få installert. Skal du ha "gratis" kjøling av ditt kjøleskap, kan du jo legge en sløyfe med rør/slange på den samme nevnte sjøbunnen. Bunnvannet holder vel konstant +4 C som jo er ideell kjøleskapstemperatur. En liten sirkulasjonspumpe på få watt skulle vel holde. Bruker denne lille pumpen mindre strøm enn kjølekompressoren gjør pr døgn, sparer man jo kronasje...

Endret 25. mars 2006 av Autofil

[MrQuote-on-Quote]

Hvorfor skal du skal bygge om kjøleskapet til peltier, når det allerede er varmepumpe? De rørene som er på baksiden av kjøleskapet er hvor varmen ender opp.

 

Er grunnen til at du skal overføre varmen fra kjøleskapet til vannet du tar inn, at du skal drive med vannbåren varme? Ellers skjønner jeg ikke poenget. Hvorfor ikke bare la varmen fra kjøleskapet gå rett ut i rommet det står i, i stedet for å først overføre det til vann og så trekke det ut igjen ved hjelp av et peltierelement? Det vil jo gå tapt termisk energi i hvert overføringsledd.

 

Slik du har tegnet opp hevert-systemet ditt, dersom du plasserer inntaket høyere enn utløpet kan det nok fungere, men vil kreve en pumpe som setter prosessen i gang. Men igjen vil det være begrenset hvor høyt opp du kan suge vannet før det faller ned igjen. Jeg antar at desto høyere du skal suge det opp, dersom huset ikke er rett ved stranden, desto lavere under inntaket må du plassere utløpet.

[ddd-king]

Maks sugehøyde er 9.8m som tilsvarer det eksterne trykket pga atmosphæren.

 

Høyere løft kan oppnås ved å danne trykk (f.eks. øke trykket vha pumper) og bruke dette trykket til å presse vannet opp.

 

Men det eksisterer billige og sikre løsninger som er beregnet for kontinuerlig drift og vil være mye mer effektivt enn det man klarer å få til på egenhånd. Peltier elementer i array er en meget dårlig ide pga 2 grunner:

 

1) kort avstand mellom kald side og varm side. (bedre med varm gass som fraktes med rør til der varmen skal ledes ut)

2) enorm strømstyrke som må til for å drive peltier elementene. Store transformatorer/strømforsyninger for å drive dem - fører til bråk, store magnetfelt, bla... bla...