Høres ut som magi, men det fungerer: Is blir varme. Ikke bare litt, men så mye at isoppbevaringsvarmeren kan varme opp et helt hus. En vanntank er gravlagt i bakken, en saltvannsvarmepumpe trekker ut så mye energi fra vannet at den fryser. Slik skapes termisk energi. Les mer om funksjonen til isvarmeren, om det er verdt og hva det koster.
Genererer energi fra iskaldt? Det fungerer med en isoppbevaringsvarmer!
Hvordan fungerer en isoppbevaringsvarmer?
Et islagervarmer består av to hovedkomponenter: et islagringssystem og en saltvannsvarmepumpe. Saltvannsvarmepumpen er vanligvis kjent i forbindelse med jordboring eller overflatesamlere. Når du borer i bakken, absorberer saltlaken energien fra bakken og overfører den til energikildevannet i varmepumpen. Et lignende prinsipp brukes i kombinasjon med en isbank. Dette er basert på krystalliserings- eller størkningsvarmeprinsippet: Når vann fryser frigjøres energi.
I hagen - helt ubemerket - er det isbanken for isbankoppvarmingen og genererer energi til Your-Best-Home.net.
Den viktigste forutsetningen for oppbevaring av is er den navngivende islagringen. Det er en ikke-isolert betongsistern som er gravlagt i bakken - under frostlinjen. Inne i sisternen er det to spiralrør som den frostsikre flytende saltlaken mates gjennom. En av spolene er ekstraksjonsvarmeveksleren, den andre regenereringsvarmeveksleren. I tillegg er hele isbanken fylt med vann i flytende tilstand.
Energiproduksjon
Energi trekkes ut fra det flytende vannet via ekstraksjonsvarmeveksleren til det fryser som et resultat (krystalliseringsprinsipp). Siden vann ekspanderer når det fryser (mest kjente eksempel: eksploderende vannflasker i fryseren), legges spiralene slik at vannet fryser fra innsiden og ut og ikke sisternen blir skadet. Under den såkalte faseendringen, dvs. endringen i vannets fysiske tilstand fra væske til is, frigjøres like mye energi som er nødvendig for å varme opp vann fra 0 til 80 grader. For å gjøre det lettere å forestille seg: en isbank med et volum på 10 kubikkmeter genererer samme mengde energi som rundt 110 liter fyringsolje.
Effektiv oppvarming
Energien som nå oppnås fra vannet, føres inn i varmepumpen via saltlake, hvor den brukes til varmtvannsberedning og romoppvarming. Vannpumpene med saltvann er veldig effektive med en årlig ytelseskoeffisient på rundt 4,5. Du genererer 4,5 kilowattimer energi i huset fra 1 kilowattime energi fra saltlake.
Tine isen
Utenfor tiner det frosne vannet i sisternen igjen og er klar til å gi fra seg energi igjen. Tining skjer enten helt av seg selv, med den omkringliggende jorda som avgir varme til isen gjennom sisternveggen, eller med støtte fra regenereringsvarmeveksleren. Ved hjelp av dette kan for eksempel energi fra den varme omgivende luften mates inn i islageret, noe som akselererer tining av isen. Solabsorbenter er et alternativ til varm luft. Dette er solfangere som absorberer solenergi i tillegg til den omgivende luften og fører den inn i regenereringsvarmeveksleren. Jo raskere isen tiner, jo raskere kan prosessen med å generere energi starte på nytt.
1 = saltvannsvarmepumpe, 2 = islagring, 3 = sol-luftabsorber. Sammen resulterer de tre komponentene i et effektivt system for oppvarming av et hus.
Isoppbevaringsvarmer: de forskjellige variantene
Som beskrevet ovenfor overføres mesteparten av energien til saltlake og dermed varmepumpen når vannet i lagertanken skifter fase. Dette forutsetter at innholdet i minnet er fylt med noe som kan endre dets samlede tilstand. Vann er det vanligste mediet her, men det er også andre "faseskiftende materialer", dvs. faseskiftende materialer. Fordelen med et annet materiale er muligens mindre volum sammenlignet med vann og tilhørende mindre lagring med samme energiutbytte.
Avhengig av typen varmelagring og lagringsmedium, er det tre forskjellige typer lagring: følsom, latent og termokjemisk.
- Sensitiv: Hvis det tilføres varme, øker temperaturen på lagringsmediet.
- latent: Medium blir vanligvis flytende eller fast når det tilføres varme.
- termokjemisk: vann tilsettes eller trekkes ut av lagringsmaterialet.
| Lagringstype | Plassbehov | Lagringsmedium | Arbeidstemperatur | Energi tetthet |
|
Følsom: | høy |
vann betong |
under 100 ° C 0 - 500 ° C |
ca. 60 kWh / m³ ca. 30 kWh / m³ |
|
Latent: | høy |
Vann is Salthydrat parafin |
0 - 20 ° C 30-80 ° C 10 - 60 ° C |
Vann: ca. 20 kWh / m³. opptil ca. 120 kWh / m³ opptil ca. 120 kWh / m³ |
|
Termokjemisk: | lav |
Metallhydrid Silisiumkrem Zeolitt |
280-500 ° C 40-100 ° C 100-300 ° C |
opp til ca. 500 kWh / m³ opptil ca. 300 kWh / m³ opp til ca. 500 kWh / m³ |
Fordeler med isoppbevaring
- Bruk av fri energi: omgivelsesvarme, geotermisk energi og krystallisasjonsenergi
- konstant temperatur i bakken - dette muliggjør en permanent og kostnadseffektiv varmeproduksjon
- miljøvennlig teknologi med regenerative råvarer (ideell for bærekraftig konstruksjon)
- lite vedlikehold (bare varmepumpen krever vedlikehold)
- passiv kjøling mulig om sommeren
- Ingen boretillatelse er nødvendig (sammenlignet med en saltvannsvarmepumpe med en geotermisk sonde)
Ulemper med isoppbevaringsvarmeren
- høye ytre plassbehov for lagertanken
- Høye anskaffelseskostnader
Slik ser det ut inne i en isbank: Saltløsningen, som trekker varme fra vannet, går gjennom rørene.
Hva koster en isoppbevaringsvarmer?
Driftskostnadene for en isoppbevaringsovn er veldig håndterbare - det er bare noen for saltvannsvarmepumpen. Her kan du forvente rundt 22 cent per kilowattime, basert på redusert varmepumpetariff. Anskaffelseskostnadene er imidlertid mye høyere. En saltvannsvarmepumpe er tilgjengelig fra rundt 8.000 euro inkludert installasjon. Isbutikken koster rundt 10 000 euro. Avhengig av størrelsen på volumet, blir det tilsvarende dyrere. En tredje hovedfaktor er det eksterne jordarbeidet for lagringsanlegget. Avhengig av jordens natur, starter den på rundt 5.000 euro, men kostnadene kan også være i det femsifrede området.
Sammenlign effektiviteten og kostnadene ved isoppbevaring med andre typer oppvarming i vår kompakte oppvarmingsoversikt.
Denne isoppbevaringsvarmeren forsynte State Garden Show 2018 i Lahr med energi.
Spesielle funksjoner når du installerer isvarmeren
Isoppbevaring for et hus
Den viktigste forutsetningen for oppvarming av islager: nok plass ute for lagring. Det må også sikres at området over isbredden ikke skal være bygd over. Du må også være klar over det faktum at når isen tiner, blir jorden rundt lagringstanken kaldere fordi den gir fra seg varmen til lagertanken. Dette kan føre til at forskjellige planter vokser bedre eller verre.
Normalt er det behov for plass til varmepumpe i det tekniske rommet for saltvannsvarmepumpen. Systemer med alle komponenter i et hydraulisk tårn krever litt mer plass enn et kjøleskap. De trenger også kjerneboringer på utsiden, slik at saltlederørene kan føres til isbutikken. Siden isbanken kun anbefales i forbindelse med lav fremløpstemperatur, er denne typen oppvarming ikke egnet for radiatorer. Overflatevarme, som gulvvarme, er derfor nødvendig.
En saltvannspumpe med hydraulisk tårn, en viktig komponent i isoppbevaringsvarmeren, er ekstremt plassbesparende.
Isoppbevaring for et tettsted eller et nytt bygningsområde
Isbanker er også egnet for nye utviklingsområder eller et boligbygg. I likhet med lokal oppvarming eller fjernvarme, er byggingen av en ny bygning ledsaget av plikten til å bruke islagringssystemet som energikilde. Et stort islagringssystem er opprettet for alle bygninger sammen, og alle sammenkoblede hus får den energien som genereres av den respektive saltvannsvarmepumpen.