(Urmeaza acest subiect solar-termic/solar-termic-cu-capsule-de-stocare-kaplan-t7405.html )
Ar fi posibilă stocarea, la costuri foarte mici și la spațiu redus, a energiei termice (T° scăzută: 40-45°C) datorită căldurii latente de fuziune a... uleiului de cocos sau de palmier, un ulei 100% natural și produs ieftin cu o temperatură de topire între 35 și 45°C!
A se vedea: http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_dod% ... o%C3%AFque
et http://fr.wikipedia.org/wiki/Huile_de_palme
Edit: în urma numeroaselor proteste destul de virulente (și venite de la oameni care nu au făcut efortul de a citi subiectul) cu privire la utilizarea uleiului de palmier ale cărui metode de producție dăunează biodiversității locale, trebuie clarificate 2 puncte:
a) uleiul de palmier este luat ca exemplu: orice corp natural a carui temperatura de topire este intre 35 si 45°C ar putea fi potrivit! Căutăm să găsim un corp natural, să evităm utilizarea MCP-urilor chimice sau sintetice al căror cost economic ar fi mult mai mare!
b) uleiul nu se consumă! Deci, dacă 200 kg de ulei folosit ca tampon termic timp de 30 de ani economisesc zeci de tone de lemn sau păcură, impactul asupra mediului este cu siguranță mult mai mult decât pozitiv, chiar și cu uleiul de palmier...
Deci câte calorii poate stoca 1 kg de ulei de palmier (pe care inițial îl vom echivala cu acid lauric)? Și mai presus de toate, la câți litri de apă corespunde asta?
Vă reamintesc că apa este unul dintre cele mai bune fluide calduratoare dar utilizarea ei ca tampon termic necesită cantități semnificative deoarece este dificil de utilizat schimbări de stare!
Deci, dacă am putea folosi apă „dopată cu ulei” (și nu invers) ar putea, poate, să fie interesant! Să facem o primă estimare! Pentru leneși, citiți concluzia de jos.
Câte calorii se eliberează în 1 kg de ulei care se solidifică?
Totul e o prostie, citeste doar: conform tabelului de această pagină, avem:
Temperatura de topire: 41-43°C, să luăm 42°C
Căldura latentă: 211,6 (kJ/kg)
(de comparare; pentru informare cu apa: Temperatura de topire: 330 kJ/kg dar mai ales evaporare: 2200 kJ/kg)
Prin urmare, fiecare kg de ulei lichid care se solidifică va elibera 211 kJ la un nivel de 42°C, dar 42°C este o temperatură FOARTE interesantă pentru:
a) ECS
b) Încălzire la temperatură scăzută
Câtă energie corespunde 211 kJ?
Căldura specifică a apei este de aproximativ 1 calorie sau 4.18 kJ/kg.°C.
- 1 kg de ulei la 42°C permite prin urmare încălzirea a 1 L de apă la 211 / 4.18 = 50°C
- Pe o delta de temperatură „de lucru” a unui tampon termic de 20°C (între 50 și 30°C de exemplu), fiecare L de apă stochează așadar 20*4.18 = 83.6 kJ
- Deci am putea spune ca 1 kg de ulei stocheaza deci la fel de multa energie cat 211/83.6 = 2,5 L de apa dar avantajul uleiului este ca T° este la 42°C, o temperatura mai interesanta de 30°C!
- la 42°C, fiecare kg de ulei depozitează
Destul de bun blabla, iată un mic exemplu practic comparativ: un rezervor de apă tampon de 2000L și un rezervor hibrid apă-ulei
Tampon de 2000 L de apă la 50°C.
Se estimează că temperatura de funcționare poate fi utilizată până la 30°C.
Avem o energie stocată peste 20°C delta de:
E = 2000 * 4.18 * 20 = 167,2 MJ sau 46 kWh, suficient pentru a face aproximativ 23 de averse (presupunând că ultimele averse vor fi la 30°C).
Tampon hibrid: „ulei de palmier – apă” cu 500L de ulei de palmier și 1500L de apă la 50°C
Volumul ocupat în casă este același cu celălalt balon.
Uleiul este scufundat în apă în recipiente sau nu (încă nu asta e problema).
500L de ulei lichid = 500 * 0.862 = 431 kg.
1500 L de apă = 1500 kg
Câtă energie este stocată?
- Căldura latentă de solidificare a uleiului: 431 * 211 = 90 kJ eliberată (și asta este important) la 940°C!
- calduri specifice:
Între 50 și 30°C pentru apă: 1500 * 4.18 * 20 = 125 kJ
Între 50 și 42°C pentru ulei lichid: 431 * 2.27 * 8 = 7800 kJ
Între 42 și 30°C pentru ulei solid: 431 * 1,76 * 12 = 9100 kJ
In total:
E = 90.9 + 125.4 + 7.8 + 9.1 = 233.2 MJ sau 64 kWh, suficient pentru a face aproximativ 32 de dușuri...dar de fapt mult mai multe, vezi mai jos!
Deci câștigul nu pare atât de semnificativ? Cu excepția faptului că o mare parte din aceste calorii sunt la o temperatură mai utilizabilă... așa că se pune întrebarea:
c) Care este câștigul de energie datorită petrolului între 50 și 42°C (sau mai degrabă între 50 și 41.9°C)?
- primul caz avem E = 1 * 2000 * 4.18 = 8 MJ = 67 kWh
- al 2-lea caz avem E = 1500 * 4.18 * 8 + 431 * 2.27 * 8 + 431 * 211 = 50.2 + 7.8 + 90.9 = 149 MJ = 41.4 kWh
Concluzie: între 50 și 42°C rezervorul hibrid care conține 1/4 din volum ulei de palmier pentru a furniza de 2.2 ori mai multă energie decât un rezervor tampon identic cu apă!
Ei bine, aflu despre prețul cu ridicata al uleiului de palmier pentru a pune ceva în marele nostru tampon termic!
Ei bine, mai sunt o multime de intrebari de rezolvat, prima fiind: care este % optim de ulei in functie de temperatura dorita de utilizare? Dacă sunt în jur de 1°C răspunsul este simplu: 42% ulei!
Întrebare: cum de nicio industrie de încălzire sau poate chiar nicio universitate nu s-a gândit încă la asta?
Atenție: există o diferență puternică de densitate între uleiul lichid și cel solid care trebuie luată în considerare în cazul unui test „operațional”: 1007 kg/m3 pentru solid și 862 kg/m3 pentru lichid.
