Lyder som magi, men det virker: Is bliver varme. Ikke bare lidt, men så meget, at isopbevaringsvarmeren kan opvarme et helt hus. En vandtank er begravet i jorden, en saltvandsvarmepumpe ekstraherer så meget energi fra vandet, at den fryser. Sådan oprettes termisk energi. Læs mere om isvarmerens funktion, om det er umagen værd, og hvad det koster.
Generer energi fra iskoldt? Det fungerer med en isopbevaringsvarmer!
Hvordan fungerer en isopbevaringsvarmer?
En isopbevaringsvarmer består af to hovedkomponenter: et isopbevaringssystem og en saltvandsvarmepumpe. Saltvandsvarmepumpen er normalt kendt i forbindelse med jordboring eller overfladesamlere. Når der bores i jorden, absorberer saltopløsningen energien fra jorden og overfører den til energibærervandet i varmepumpen. Et lignende princip anvendes i kombination med en isbank. Dette er baseret på krystallisations- eller størkningsvarmeprincippet: Når vand fryser frigives energi.
I haven - helt ubemærket - er der isbanken til isbankopvarmningen og genererer energi til Your-Best-Home.net.
Den vigtigste forudsætning for opvarmning af is er islageret, der giver det sit navn. Dette er en ikke-isoleret beton cisterne, der er begravet i jorden - under frostlinjen. Inde i cisternen er der to spiralrør, gennem hvilke den frostsikre, flydende saltlage føres. En af spolerne er ekstraktionsvarmeveksleren, den anden regenereringsvarmeveksleren. Derudover er hele isbanken fyldt med vand i flydende tilstand.
Energiproduktion
Energi udtages fra det flydende vand via ekstraktionsvarmeveksleren, indtil det fryser som et resultat (krystallisationsprincip). Da vand udvider sig, når det fryser (bedst kendte eksempel: eksploderende vandflasker i fryseren), lægges spiralerne på en sådan måde, at vandet fryser indefra og ud, og cisternen ikke beskadiges. Under den såkaldte faseændring, dvs. ændringen i vandets fysiske tilstand fra væske til is, frigøres lige så meget energi, som det kræves for at opvarme vand fra 0 til 80 grader. Så du kan forestille dig det bedre: En isopbevaringstank med et volumen på 10 kubikmeter genererer den samme mængde energi som omkring 110 liter fyringsolie.
Effektiv opvarmning
Den energi, der nu opnås fra vandet, føres ind i varmepumpen via saltvand, hvor den bruges til varmtvandsklargøring og rumopvarmning. Saltvandsvarmepumperne er meget effektive med en årlig ydelseskoefficient på omkring 4,5. Du genererer 4,5 kilowatt timer energi i huset fra 1 kilowatt time energi fra saltlage.
Optøning af isen
Udenfor tø det frosne vand i cisternen igen og er klar til at give energi igen. Optøning finder sted enten helt af sig selv, hvor den omgivende jord afgiver varme til isen gennem cisternevæggen eller med støtte fra regenereringsvarmeveksleren. Ved hjælp af dette kan f.eks. Energi fra den varme omgivende luft ledes ind i islagringssystemet, hvilket fremskynder optøningen af isen. Solluftsugere er et alternativ til varm omgivende luft. Disse er solfangere, der optager solenergi ud over den omgivende luft og leder den ind i regenereringsvarmeveksleren. Jo hurtigere isen er optøet, jo tidligere kan processen med at generere energi starte forfra.
1 = saltvandsvarmepumpe, 2 = isopbevaring, 3 = sol-luftabsorber. Sammen resulterer de tre komponenter i et effektivt system til opvarmning af et hus.
Isopbevaringsvarmer: de forskellige varianter
Som beskrevet ovenfor overføres det meste af energien til saltlage og dermed varmepumpen, når vandet i lagertanken skifter fase. Dette antager, at indholdet af hukommelsen er fyldt med noget, der kan ændre dets samlede tilstand. Vand er det mest almindelige medium her, men der er også andre "faseskiftende materialer", dvs. faseskiftende materialer. Fordelen ved et andet materiale er det muligvis mindre volumen sammenlignet med vand og den tilhørende mindre lagring med det samme energiudbytte.
Afhængigt af typen af varmelagring og lagringsmedium er der tre forskellige typer lagring: følsom, latent og termokemisk.
- Følsom: Hvis der tilføres varme, øges lagringsmediets temperatur.
- latent: Mediet bliver normalt flydende eller fast, når der tilføres varme.
- termokemisk: vand tilsættes eller trækkes tilbage fra opbevaringsmaterialet.
| Opbevaringstype | Pladsbehov | Opbevaringsmedium | Working temperatur | Energitæthed |
|
Følsom: | høj |
vand beton |
under 100 ° C 0 - 500 ° C |
ca. 60 kWh / m³ ca. 30 kWh / m³ |
|
Latent: | høj |
Vand og is Salthydrat paraffin |
0 - 20 ° C 30-80 ° C 10 - 60 ° C |
Vand: ca. 20 kWh / m³. op til ca. 120 kWh / m³ op til ca. 120 kWh / m³ |
|
Termokemisk: | lav |
Metalhydrid Silicagel Zeolit |
280 - 500 ° C 40-100 ° C 100-300 ° C |
op til ca. 500 kWh / m³ op til ca. 300 kWh / m³ op til ca. 500 kWh / m³ |
Fordele ved opvarmning af isopbevaring
- Brug af fri energi: omgivende varme, geotermisk energi og krystallisationsenergi
- konstant temperatur i jorden - dette muliggør en permanent og omkostningseffektiv varmeproduktion
- miljøvenlig teknologi med regenerative råmaterialer (ideel til bæredygtig konstruktion)
- lav vedligeholdelse (kun varmepumpen kræver vedligeholdelse)
- passiv køling mulig om sommeren
- Ingen boretilladelse krævet (sammenlignet med en saltvandsvarmepumpe med en geotermisk sonde)
Ulemper ved isopbevaringsvarmeren
- høje eksterne pladsbehov til lagertanken
- Høje anskaffelsesomkostninger
Sådan ser det ud inde i en isbank: Saltlagen, der trækker varme fra vandet, løber gennem rørene.
Hvad er omkostningerne ved en isopbevaringsvarmer?
Driftsomkostningerne ved en isopbevaringsvarmer er meget håndterbare - der er kun nogle til saltvandsvarmepumpen. Her kan du forvente omkring 22 cent per kilowattime, baseret på den reducerede varmepumpetarif. Anskaffelsesomkostningerne er dog meget højere. En saltvandsvarmepumpe fås fra omkring 8.000 euro inklusive installation. Isbutikken koster omkring 10.000 euro. Afhængigt af størrelsen på lydstyrken bliver den tilsvarende dyrere. En tredje vigtig faktor er det eksterne jordarbejde til lagerfaciliteten. Afhængigt af jordens art starter den omkring 5.000 euro, men omkostningerne kan også ligge i det femcifrede interval.
Sammenlign effektiviteten og omkostningerne ved opvarmning af isopbevaring med andre typer opvarmning i vores kompakte opvarmningsoversigt.
Denne isopbevaringsvarmer forsynede State Garden Show 2018 i Lahr med energi.
Særlige funktioner ved installation af isvarmeren
Isopbevaring til et hus
Den vigtigste forudsætning for en isopbevaringsvarmer: tilstrækkelig plads udenfor til lagertanken. Det skal også sikres, at området over isbanken ikke skal bygges over. Du skal også være opmærksom på det faktum, at jorden omkring lagertanken, når isen tøer, bliver koldere, fordi den afgiver varmen til lagertanken. Dette kan få forskellige planter til at vokse bedre eller værre.
Den normale plads til varmepumpe kræves til saltvandsvarmepumpen i det tekniske rum. Systemer med alle komponenter i et hydraulisk tårn kræver lidt mere plads end et køleskab. De har også brug for kerneboringer udad, så saltlederørene kan føres til islageret. Da isbanken kun anbefales i forbindelse med lav fremløbstemperatur, er denne type opvarmning ikke egnet til radiatorer. Overfladevarme, såsom gulvvarme, er derfor nødvendig.
En saltvandsvarmepumpe med hydraulisk tårn, en vigtig komponent i isopbevaringsvarmeren, er ekstremt pladsbesparende.
Isopbevaringsopvarmning til en bosættelse eller et nyt bygningsområde
Isbanker er også velegnede til nye udviklingsområder eller en boligbygning. I lighed med lokal- eller fjernvarme ledsages opførelsen af en ny bygning af forpligtelsen til at bruge islagringssystemet som energikilde. Der oprettes et enormt islagringssystem til alle bygninger sammen, og alle tilsluttede huse forsynes med den energi, der genereres af den respektive saltvandsvarmepumpe.