Almacenamiento de energía térmica y bomba de calor.

[chatelot16]

¡Hola

Tengo una idea dada sobre el almacenamiento de energía térmica que quiero separar de los otros temas ya abiertos.

el agua es la mejor y la más barata: solo defecto, sin cambio de fase a temperatura constante

El truco a inventar es, por tanto, sobre todo, los medios de aprovechar las temperaturas variables no necesariamente adaptadas a lo que queremos hacer.

ya está casi inventado: bomba de calor
solo queda hacerla realmente reversible: se puede usar a veces como bomba de calor y a veces como motor térmico para generar electricidad con una diferencia de temperatura disponible

cuando en verano se ha colocado la bomba de calor en una cisterna de agua casi hirviendo, durante mucho tiempo la máquina térmica producirá electricidad casi gratis dejando pasar un poco de calor del agua caliente a la calefacción de baja temperatura

Más tarde, cuando el agua no esté demasiado fría, la bomba de calor comenzará a consumir un poco de electricidad en lugar de producirla.

cuando el tanque está frío, tan pronto como hay sol para hacer agua hirviendo, no debe tirarse estúpidamente al tanque de agua fría: también debe pasar por la máquina térmica: producción de 'electricidad!

Casi lo mismo que una bomba de calor, tantas veces criticada, una vez transformada en un motor térmico se convertiría en el complemento esencial del almacenamiento de agua caliente.

podemos hacerlo mejor con 2 tanques gestionados para que uno esté lo más caliente posible y el otro lo más caliente posible: cuando hay sol y no hay necesidad de electricidad ponemos el calor solar en el tanque caliente

cuando hay sol y quieres electricidad lo pones en el tanque caliente con producción de electricidad por el motor

a la inversa cuando se quiere calentar sin sol: calefacción con el depósito caliente y producción de electricidad o calefacción directa sin electricidad con el depósito caliente

si hay otra energía disponible en rab (aerogenerador) también podemos hacer funcionar la bomba de calor para aumentar la temperatura del tanque ...

La bomba de calor tan criticada, una vez transformable en motor térmico se convierte en una buena herramienta para aprovechar el sol.

[dedeleco]

Al parecer, no hay reacción a la bomba con una bomba de calor reversible como un motor perfecto con el máximo rendimiento posible de Carnot !!

la máquina térmica hará que la electricidad sea casi gratuita al dejar pasar un poco de calor del agua caliente al calentamiento a baja temperatura

Desafortunadamente, esta eficiencia de la electricidad es muy baja con temperaturas típicas de 13 ° C a 60 ° C.
Y "el poco calor" es realmente enorme, el calor necesario fluye gigantesco con intercambiadores muy voluminosos para obtener un trabajo eléctrico débil !!
http://en.wikipedia.org/wiki/Carnot_cycle
Trabajo eléctrico en intercambio de calor como (60_13) / (273 + 60 ° = 1/7 !!
Por 1KW eléctrico obtenido desperdiciamos 7KW en calor y no un poco tan perfecto, pero en realidad la eficiencia es 4 veces menos buena así que perdemos 28 veces en calor de 28KW !!!
En la práctica, los tanques no almacenarán calor el tiempo suficiente.

¡¡El resultado es peor que almacenar este calor de verano bajo tierra hasta el invierno al perder la mitad por difusión térmica bajo tierra !!

[chatelot16]

si su almacenamiento subterráneo funciona, la bomba de calor reversible será tan útil como para almacenar en un tanque de agua

por ejemplo en verano los colectores solares hacen una temperatura mucho más alta que el suelo a calentar: la diferencia hará que la energía mecánica al menos para hacer funcionar las bombas de circulación

la bomba de calor no sería rentable si solo se usara para eso ... pero también se usará como una bomba de calor real si al final del invierno el almacenamiento térmico ya no está lo suficientemente caliente, y cuanto más se enfría con la bomba de calor, más electricidad producirá cuando desee calentarla

la bomba de calor es precisamente una forma de experimentar con un almacenamiento de calor demasiado pequeño

gastar una suma astronómica en perforación para hacer suficiente almacenamiento térmico sin una bomba de calor no está en mis posibilidades ... ¡especialmente porque aún no me has convencido de que funciona!

convertir un pequeño compresor de 1kw reversible en un motor está mucho más dentro de mis posibilidades, y me permitirá demostrar que podemos acercarnos mucho más a la potencia máxima teórica que las bombas de calor actuales

Los compresores actuales no están optimizados para el rendimiento, sino para la ligereza.

una gran mejora en la eficiencia de las locomotoras de vapor fue aumentar el diámetro de las tuberías para evitar caídas de presión: se debe hacer lo mismo con las bombas de calor: todos los pasajes son demasiado pequeños, incluidas las válvulas

[dedeleco]

hacer un pequeño compresor de 1kW reversible en un motor está mucho más dentro de mis posibilidades, y me permitirá demostrar que podemos acercarnos mucho más al máximo teórico que las bombas de calor actuales.

Entonces tienes que hacerlo y demostrarlo concretamente pero se perderán 10KW de calor por 1KW de trabajo eléctrico recuperado con un COP cercano a 1 y serán necesarios los intercambiadores adecuados.
ciertamente Un motor de bomba de calor reversible con una buena eficiencia cercana al máximo de Carnot tendrá inmensas aplicaciones prácticas si no es demasiado caro !!!

Podemos producir electricidad con la diferencia de temperatura entre el aire exterior o el sol y el aire de la tierra, tanto en verano como en invierno, pero los intercambiadores necesarios son enormes.

Acercarse al rendimiento de Carnot es difícil, lleno de trampas.

Pero en mi caso, hacer pequeños agujeros tontos me parece más fácil, aunque un poco menos creativo.
Ya existen barrenas de sondeo para hacer agujeros profundos y económicos y su alquiler no es astronómicamente caro.
¡No se trata de hacer un pozo petrolero!
Hacer un pequeño robot perforador, con elementos comerciales reunidos, me parece un proyecto mucho menos difícil y muy útil, porque con muchas menos incógnitas, en lugar de remover todo un jardín a 3 m de profundidad para hacer un pozo canadiense a menudo de tamaño insuficiente. .

Para una casa muy bien aislada como una casa con paja, me parece mucho más posible recuperar el calor del verano para el invierno, porque es mucho más pequeña.