Kan mijn warmte/zand batterij idee?

[Tjalling123]

Ik heb laatst een idee gekregen voor een warmte batterij voor stroom en wil graag jullie feedback of ik iets over het hoofd zie waardoor dit niet zo werkt als ik denk.
Om mijn idee duidelijker te maken heb ik een kleine schets gemaakt deze is onderaan deze post te zien.

Het idee:

Een grote geïsoleerde ton of zo met zand(de zand batterij) die het warme deel van een warmte pomp installatie erin en een leiding om een warmte naar stroom generator te voeden met de warmte uit de batterij.
Omdat warmte ongeordend is en stroom geordend is deze omzetting maar tot 60% efficiënt te doen, maar omdat een warmte pomp voor elke kW stroom 4kw warmte de batterij in pompt is dit met 25% efficiënte stroom generator al 100% efficiënt.

Warmte verlies en andere verliezen meegerekend moet je zorgen dat je de warmte uit de batterij met zo'n 30+ procent omzet. Dit is te bereiken met een stoom turbine en door de gecondenseerde stoom terug door de batterij te pompen kun je dit circuit ook gesloten maken. Volgens mij heb je dan net als een lithium batterij 1kW opslag is 1kW bruikbare stroom en 1kW input in de batterij.

Mis ik iets waardoor dit niet zo werkt naast dat je best wat zand nodig bent om een paar kW stroom in op te slaan? en wat zou de maximale temperatuur zijn die het zand kan bereiken met alleen een warmte pomp?

Als ik niets mis zou het dan mogelijk zijn om een proef model te bouwen met een oude mobiele airco als "warmte pomp" en een koelkast als geïsoleerde ton met zand(zand batterij)? Wat zouden de efficiëntie en maximale temperatuur zijn van zo'n proefopstelling?

Zijn er misschien al mensen die dit bedacht en gedaan hebben? Het enige wat ik kon vinden is zand batterij voor warmte voor huizen en zo maar niet stroom opslag in de vorm van warmte.

De schets van het idee:

[storeman]

Heb je een warmtepomp gevonden die een dergelijk hoge temperatuur kan produceren met dergelijke efficientie? Mijn warmtepomp heeft namelijk maar een SCOP van ongeveer 2-3 als er 60 graden Celsius uit moet komen.

[Tjalling123]

storeman schreef op zondag 19 november 2023 @ 20:00:
Heb je een warmtepomp gevonden die een dergelijk hoge temperatuur kan produceren met dergelijke efficientie? Mijn warmtepomp heeft namelijk maar een SCOP van ongeveer 2-3 als er 60 graden Celsius uit moet komen.

ow kijk dat is waarom ik dit vraag ik had wel iets gezien voor de industrie die 100+ met 3 ofzo kon bereiken en dacht alle pompen dat kunnen en dat dit gewoon een kwestie was van instellingen/beveiligingen van de thuis warmte pompen en dat met een ander gas en de beveiliging verwijderd alle warmte pompen dit wel konden halen maar kennelijk niet. Nog wat onderzoek vereist dus.

[tcw82]

De "nieuwe" propaangas wp's kunnen wel wat hoger in temp, maar de 100 graden blijft wel uitzicht vermoed ik.

Misschien kun je het medium in de turbine lus zo kiezen dat je daar wel gasvorming (en dus expansie) krijgt. Een alcohol of ander "vluchtig" goedje.

[AUijtdehaag]

Misschien is basalt beter.
https://www.warmte365.nl/...-straalkachel-69a5b1.html

[Tjalling123]

tcw82 schreef op zondag 19 november 2023 @ 20:08:
De "nieuwe" propaangas wp's kunnen wel wat hoger in temp, maar de 100 graden blijft wel uitzicht vermoed ik.

Misschien kun je het medium in de turbine lus zo kiezen dat je daar wel gasvorming (en dus expansie) krijgt. Een alcohol of ander "vluchtig" goedje.

jammer dat meer dan 100c niet echt mogenlijk is want om echt goed energie op te slaan in zand is temperatuur de uitkomst zo is 1kg zand maar instaat 0.2wh per graad dat het warmer is op te slaan 60c zou dan dus 12wh per kg zijn en per kuub (1.5 ton) maar 12kw om dus echt wat op te slaan voor meerdere dagen zou je dan richting 10 kuub zand gaan en 120kw wat nu ik het schrijf niet eens heel raar klinkt mischien maar eens proberen

aanvulling:
Mischien kan ik zelfs een warmtepomp met alternatief gas gebruiken om de 60c te verhogen naar 160c ofzo.
Want na wat googlen kwam ik achter Carnot efficiëntie en dit zou betekenen dat ik in iedergeval 130c verschil zou moet hebben mij koud en warm maar geen idee of dit ook bij een stoom/alcehol tubine zo werkt.

[ Voor 17% gewijzigd door Tjalling123 op 19-11-2023 20:57 ]

[dunklefaser]

@AUijtdehaag Heel misschien - maar ook hier loont het pas vanaf een energieopslag overeenkomstig aan 8000 m³ gas. - Een voorbeeld is het ECOdorp Boekel met hun CESAR systeem (gebaseerd op hoogovenslakken).
Er is nog geen ervaring met een heel stookseizoen.

[Tjalling123]

AUijtdehaag schreef op zondag 19 november 2023 @ 20:13:
Misschien is basalt beter.
https://www.warmte365.nl/...-straalkachel-69a5b1.html

heel eerlijk ik heb niet naar materiaal gekeken maar nu net gegoogled en basalt is iets minder warmte per kg dan zand maar wel bijna 2x zoveel kg per cuub dus mischien niet zo gek alleen nog even kijken wat de prijs doet

Aanvulling:
1 kuub zand kost 40 euro ongeveer (zonder transport kosten enzo)
1 bigbag basalt kost 162 en die zit niet met 1 kuub basalt in gezien het gewicht maar maar 50% vol de rest is lucht tussen de stenen

[ Voor 18% gewijzigd door Tjalling123 op 19-11-2023 20:28 ]

[Piemol]

Tjalling123 schreef op zondag 19 november 2023 @ 20:20:
[...]


jammer dat meer dan 100c niet echt mogenlijk is want om echt goed energie op te slaan in zand is temperatuur de uitkomst zo is 1kg zand maar instaat 0.2wh per graad dat het warmer is op te slaan 60c zou dan dus 12wh per kg zijn en per kuub (1.5 ton) maar 12kw om dus echt wat op te slaan voor meerdere dagen zou je dan richting 10 kuub zand gaan en 120kw wat nu ik het schrijf niet eens heel raar klinkt mischien maar eens proberen

aanvulling:
Mischien kan ik zelfs een warmtepomp met alternatief gas gebruiken om de 60c te verhogen naar 160c ofzo.
Want na wat googlen kwam ik achter Carnot efficiëntie en dit zou betekenen dat ik in iedergeval 130c verschil zou moet hebben mij koud en warm maar geen idee of dit ook bij een stoom/alcehol tubine zo werkt.

Het genoemde CESAR systeem verwarmt het basalt/de accu ook niet met een warmtepomp maar met elektra. De lucht die de warmte van de accu onttrekt kun je natuurlijk wel prima voeden aan een warmtepomp, of direct gebruiken (maar dan heb je een veel grotere capaciteit nodig).

[flippy]

nog afgezien van de hillarische inefficientie die al aangehaald is mis ik een beetje de noodzaak. waar moet die energie die men in deze opstelling gaat verspillen opslaan precies vandaan komen en waarom steek je die niet in een veel efficientere manier van opslag zoals een accu? of nog beter: wek die energie pas op als je die nodig hebt zoals het energienet nu ook gewoon werkt.

[Tjalling123]

flippy schreef op zondag 19 november 2023 @ 23:47:
nog afgezien van de hillarische inefficientie die al aangehaald is mis ik een beetje de noodzaak. waar moet die energie die men in deze opstelling gaat verspillen opslaan precies vandaan komen en waarom steek je die niet in een veel efficientere manier van opslag zoals een accu? of nog beter: wek die energie pas op als je die nodig hebt zoals het energienet nu ook gewoon werkt.

Het idee was dat je een accu krijgt die geen stroom verspilt juist doordat je warmte van buiten gebruikt om de inefficiëntie die je hebt bij het omzetten van warmte naar stroom op te heffen.
Dan zou je net zo'n efficiënte manier van opslag hebben voor stroom als een 'gewone' accu maar als voordeel hebben dat je dan met zand kunt werken wat relatief goedkoop is met als resultaat dat energie over seizoenen opslaan mogelijk/rendabel kan zijn.

En het opwekken als je het nodig hebt is wat moeilijk met zonnepanelen en windmolens dan zou je toch eigenlijk kolencentrales moeten gebruiken en die zijn niet zo groen.

[Piemol]

flippy schreef op zondag 19 november 2023 @ 23:47:
waarom steek je die niet in een veel efficientere manier van opslag zoals een accu?

O.a. het CESAR systeem is bedacht omdat je natuurlijke en goedkope materialen kunt gebruiken voor opslag. Na 50 jaar warmte opslaan in zand of basalt is het nog steeds exact hetzelfde zand en basalt.

flippy schreef op zondag 19 november 2023 @ 23:47:
of nog beter: wek die energie pas op als je die nodig hebt zoals het energienet nu ook gewoon werkt.

In de winter leveren je zonnepanelen lang niet zoveel op als in de zomer, dus is het slim om te kijken wat je met het elektra overschot in de zomermaanden kan doen.

[flippy]

Tjalling123 schreef op maandag 20 november 2023 @ 07:37:
[...]


Het idee was dat je een accu krijgt die geen stroom verspilt juist doordat je warmte van buiten gebruikt om de inefficiëntie die je hebt bij het omzetten van warmte naar stroom op te heffen.
Dan zou je net zo'n efficiënte manier van opslag hebben voor stroom als een 'gewone' accu maar als voordeel hebben dat je dan met zand kunt werken wat relatief goedkoop is met als resultaat dat energie over seizoenen opslaan mogelijk/rendabel kan zijn.

En het opwekken als je het nodig hebt is wat moeilijk met zonnepanelen en windmolens dan zou je toch eigenlijk kolencentrales moeten gebruiken en die zijn niet zo groen.

Het idee van energie zo lang opslaan is leuk maar geeft een fundamenteel tekort aan kennis weer in de hoeveelheden energie waar we over praten en het schijnbare dode paard die maar niet dood wilt gaan in de vorm van het idee dat er een energieoverschot is als de zon schijnt of de wind waait.

Als je grown bezig wilt zijn moet je gewoon een trosje kerncentrales neerzetten en klaar ermee. Eneegieopslag is gewoon iets wat niet kan werken op deze schaal en tijdsduur die men hier aanhaalt.
De "logica" van energieopslag zoals hier besproken is alsof je een aanhangwagen met 50 kuub benzine achter je suzuki alto hangt omdat je een hekel hebt aan tanken.

[T-MOB]

Tjalling123 schreef op maandag 20 november 2023 @ 07:37:
[...]
maar als voordeel hebben dat je dan met zand kunt werken wat relatief goedkoop is met als resultaat dat energie over seizoenen opslaan mogelijk/rendabel kan zijn.

Dat voordeel weegt toch niet op tegen de dure componenten in deze zand-accu: een warmtepomp en een turbine zijn niet bepaald gratis. En een turbine zul je ook moeten onderhouden.
Voor elektriciteit zou je kunnen kijken naar zoutwater-accus voor milieu- en kostprijsvriendelijke opslag. De variatie in energiebehoefte over de seizoenen ligt voor een groot deel in verwarming. Als je zelf gaat knutselen zou ik daarom kijken naar puur warmte-opslag, en dus niet proberen er weer stroom van te maken.

[Tjalling123]

T-MOB schreef op maandag 20 november 2023 @ 08:53:
[...]


Dat voordeel weegt toch niet op tegen de dure componenten in deze zand-accu: een warmtepomp en een turbine zijn niet bepaald gratis. En een turbine zul je ook moeten onderhouden.
Voor elektriciteit zou je kunnen kijken naar zoutwater-accus voor milieu- en kostprijsvriendelijke opslag. De variatie in energiebehoefte over de seizoenen ligt voor een groot deel in verwarming. Als je zelf gaat knutselen zou ik daarom kijken naar puur warmte-opslag, en dus niet proberen er weer stroom van te maken.

bij nader inzien is inderdaad wel een dure grap gezien je niet zomaar een warmtepomp systeem kunt gebruiken en zo'n tubine idd onderhoud heeft waar ik niet heel erg rekening mee had gehouden. misschien toch niet zo'n geweldig idee als ik gedacht had. wat betreft de opmerking over energie behoefte die veranderd inderdaad niet maar het aanbod wel zonnepanelen leveren minder lang en minder stroom in de winter dus ben je meer nodig om in de winter genoeg stroom te hebben. zoutwater batterij is iets waar ik nog niet van gehoord had ik had gekeken naar redox batterij maar die zijn nog wat te nieuw en complex voor thuis te maken en kopen kan niet echt voor thuis. Waterstof/ammoniak is ook niet echt mogelijk maar zout water zal ik eens onderzoeken

[MonkeySandwich]

Waarschijnlijk al bekend maar in Finland hebben ze ook een zandbatterij gebouwd maar gebruiken die voor warmte, niet voor het opwekken van stroom.
https://www.smart-energy....y-goes-online-in-finland/

[Tjalling123]

MonkeySandwich schreef op maandag 20 november 2023 @ 09:15:
Waarschijnlijk al bekend maar in Finland hebben ze ook een zandbatterij gebouwd maar gebruiken die voor warmte, niet voor het opwekken van stroom.
https://www.smart-energy....y-goes-online-in-finland/

idd dat was een voorbeeld waar mijn idee vandaan kwam maar ik begrijp nu waarom ze die niet om zetten naar stroom.

[GeeEs]

flippy schreef op maandag 20 november 2023 @ 08:49:
[...]


Het idee van energie zo lang opslaan is leuk maar geeft een fundamenteel tekort aan kennis weer in de hoeveelheden energie waar we over praten en het schijnbare dode paard die maar niet dood wilt gaan in de vorm van het idee dat er een energieoverschot is als de zon schijnt of de wind waait.

Als je grown bezig wilt zijn moet je gewoon een trosje kerncentrales neerzetten en klaar ermee. Eneegieopslag is gewoon iets wat niet kan werken op deze schaal en tijdsduur die men hier aanhaalt.
De "logica" van energieopslag zoals hier besproken is alsof je een aanhangwagen met 50 kuub benzine achter je suzuki alto hangt omdat je een hekel hebt aan tanken.

Haha... True true... Maar maak het verhaal dan wel even compleet. Je hebt het dan wel over 50 kuub gratis of hele goedkope benzine. Er zijn hele volksstammen die voor minder gaan leuren met wat jerrycannetjes...

Als de benzine "vandaag" gratis is, en "morgen" 10 eu per liter zie ik mezelf (en de halve wereld) dit wel ondernemen hoor...
Op de gratis dag voltanken en de rest van het jaar gratis rijden, want dat is het hele idee natuurlijk.

In elk ander geval -voorlopig- complete waanzin idd.
Benzine is in feite ook niks anders dan een vloeibare batterij.

[dunklefaser]

Wij dwalen nu wel heel erg (fossiel) af.
Misschien kunnen we ook de waxinelichtjes bloempotten kachel weer even leven inblazen ?
Niet te hard blazen want ...

[flippy]

GeeEs schreef op maandag 20 november 2023 @ 09:57:
[...]


Haha... True true... Maar maak het verhaal dan wel even compleet. Je hebt het dan wel over 50 kuub gratis of hele goedkope benzine. Er zijn hele volksstammen die voor minder gaan leuren met wat jerrycannetjes...

Als de benzine "vandaag" gratis is, en "morgen" 10 eu per liter zie ik mezelf (en de halve wereld) dit wel ondernemen hoor...
Op de gratis dag voltanken en de rest van het jaar gratis rijden, want dat is het hele idee natuurlijk.

In elk ander geval -voorlopig- complete waanzin idd.
Benzine is in feite ook niks anders dan een vloeibare batterij.

De benzine is helemaal niet gratis. Die moet je wel betalen. Die zonnepanelen of windmolens komen niet uit de lucht gevallen. Prijs per kWh is leidend en niemand gast energie produceren die ze niet kunnen verkopen voor meer dan wat het kost om her op te wekken. Dat is ook de reden waarom waterstof niks kan worden. Het is belachelijk inefficient als opslagmedium . Niemand gaat 30kWh aan nuttig bruiknare energie kopen voor de prijs van 100kWh. Dat is de simpele rekensom die toegepast moet worden op al deze bizarre plannen die mensen bedenken. Wat kost het aan basisenergie en wat kan jij ervan gebruiken als het je huis binnenkomt. En ongeacht hoe vervuilend het is of hoe groen het is pak je altijd de goeskoopste en dat zal per definitie dus nooit dit soort "oplossingen" zijn.

[Tjalling123]

flippy schreef op maandag 20 november 2023 @ 10:19:
[...]


De benzine is helemaal niet gratis. Die moet je wel betalen. Die zonnepanelen of windmolens komen niet uit de lucht gevallen. Prijs per kWh is leidend en niemand gast energie produceren die ze niet kunnen verkopen voor meer dan wat het kost om her op te wekken. Dat is ook de reden waarom waterstof niks kan worden. Het is belachelijk inefficient als opslagmedium . Niemand gaat 30kWh aan nuttig bruiknare energie kopen voor de prijs van 100kWh. Dat is de simpele rekensom die toegepast moet worden op al deze bizarre plannen die mensen bedenken. Wat kost het aan basisenergie en wat kan jij ervan gebruiken als het je huis binnenkomt. En ongeacht hoe vervuilend het is of hoe groen het is pak je altijd de goeskoopste en dat zal per definitie dus nooit dit soort "oplossingen" zijn.

Dit is gedeeltelijk waar maar op een of andere manier zijn er zomers met variabele tarieven toch negatieve prijzen(die voor mij ook niet verklaarbaar zijn want wie betaalt om zijn stroom te laten gebruiken als je het ook niet kunt opwekken) dus soms zou je zelfs betaalt worden om benzine te tanken met je Suzuki en als je de benzine dan ook nog zou kunnen verkopen later dan klinkt het win win maar tja opslag kost ook geld en idd het lijkt erop dat honderden kW opslag niet zo goedkoop kan en al helemaal niet zonder teveel risico(zoals met enorme accus en waterstof het brandgevaar) en onderhoud bij de zand accu die hierboven beschreven is.

[flippy]

Tjalling123 schreef op maandag 20 november 2023 @ 10:30:
[...]


Dit is gedeeltelijk waar maar op een of andere manier zijn er zomers met variabele tarieven toch negatieve prijzen(die voor mij ook niet verklaarbaar zijn want wie betaalt om zijn stroom te laten gebruiken als je het ook niet kunt opwekken) dus soms zou je zelfs betaalt worden om benzine te tanken met je Suzuki en als je de benzine dan ook nog zou kunnen verkopen later dan klinkt het win win maar tja opslag kost ook geld en idd het lijkt erop dat honderden kW opslag niet zo goedkoop kan en al helemaal niet zonder teveel risico(zoals met enorme accus en waterstof het brandgevaar) en onderhoud bij de zand accu die hierboven beschreven is.

Dat heeft te maken met hoe de energiemarkt werkt, niet een daadwerkelijk overschot, dat laatste bestaat immers niet.

[GeeEs]

flippy schreef op maandag 20 november 2023 @ 10:19:
[...]


De benzine is helemaal niet gratis. Die moet je wel betalen. Die zonnepanelen of windmolens komen niet uit de lucht gevallen. Prijs per kWh is leidend en niemand gast energie produceren die ze niet kunnen verkopen voor meer dan wat het kost om her op te wekken. Dat is ook de reden waarom waterstof niks kan worden. Het is belachelijk inefficient als opslagmedium . Niemand gaat 30kWh aan nuttig bruiknare energie kopen voor de prijs van 100kWh. Dat is de simpele rekensom die toegepast moet worden op al deze bizarre plannen die mensen bedenken. Wat kost het aan basisenergie en wat kan jij ervan gebruiken als het je huis binnenkomt. En ongeacht hoe vervuilend het is of hoe groen het is pak je altijd de goeskoopste en dat zal per definitie dus nooit dit soort "oplossingen" zijn.

De aanhanger en 50 kuub tank moet je uiteraard wel kopen in jou voorbeeld.
De energie die je er in wilt of kunt opslaan zal gratis moeten zijn of moet gewonnen worden op een goedkoop/beschikbaar moment. Dat is ook waar het hier en de TS om gaat toch?
Op momenten dat het (warmte) in overvloed beschikbaar is maar niet direct nodig, dan opladen en bij gebrek aan (warmte), dan afnemen.

Je betaalt toch ook niet voor de zon of de wind. Je betaalt alleen voor de molen/pv panelen, infra, en/of batterijen.
Wat je er instopt moet idealiter uiteraard een gratis/hernieuwbare bron zijn. Anders is het altijd economisch kansloos om energie op te slaan. Het is immers altijd aanwezig in een vorm. Alleen meestal net niet in die vorm die we nu nodig hebben...

Om nog even wat aan te vullen wat betreft economische afwegingen en dat mensen altijd graag de goedkoopste optie kiezen...
Mensen geven juist heel graag teveel geld uit... oa. om zich bijvoorbeeld (onnodig) te verplaatsen in een auto of vliegtuig welke 10-100x meer kosten met zich meebrengt dan strikt noodzakelijk voor die verplaatsing. Maar daar hoor je echter niemand over ...

[ Voor 10% gewijzigd door GeeEs op 20-11-2023 11:08 ]

[barbarbar]

Zulke ontwerpen werken eigenlijk alleen op enorme schaal. Zoals in de vorm van een dam of waterreservoir, waar je bij een overschot aan energie je water omhoog pompt, en bij een tekort door turbines laat vallen. Waterturbines halen bijna 100% efficiëntie, en dan nog ben je een enorme omvang nodig om het te laten werken.

Als je nu de meest efficiënte accu's gebruikt, ben je voor 1000kwh opslag, zomaar 12m3 nodig. En dat is de meest efficiënte manier die we nu hebben qua ruimte. Andere manieren van opslag, helemaal indirecte manieren, zijn een orde van grootte groter.

Op kleine schaal kun je het geld beter in extra zonnepanelen en een windmolentje steken zodat je ook in de winterperiode genoeg energie hebt. Het mooie is dat je dat niet lokaal hoeft te doen. Je kunt een windmolen bijvoorbeeld op zee zetten, en zonnepanelen op je dak of iemand anders dak. Misschien zelf in een ander land. En dan gebruik je kabels om die stroom naar jou te krijgen. Daar zou je dan voor kunnen betalen per afgenomen hoeveelheid. Je bent dan uiteindelijk veel goedkoper uit dan in de zomer stroom proberen op te slaan.

De schaal die je nodig bent voor opslag, en de kosten van zelfs de goedkoopste manier, maakt dat het vrijwel geen zin heeft. Het heeft hooguit zin om hier en daar de pieken wat af te vlakken met accu's. En je stroomverbruik verminderen op de momenten dat het er niet is. Dus je warmwaterboiler opwarmen overdag als de zon schijnt. Je huis opwarmen al het waait. Je auto opladen als de sneeuw smelt etc.

[ZpAz]

Sorry maar gaat dit:

maar omdat een warmte pomp voor elke kW stroom 4kw warmte de batterij in pompt.

niet tegen natuurwetten in?

(kw lijkt geen officiële afkorting, dus ik neem aan dat de kleine letter gewoon een typefout is).

Een watt is enkel joules per seconde. En een joule is gewoon energie, hoe het ook opgeslagen is als warmte of electrisch potentieel. Je kan niet ineens meer krijgen als je het opslaat in een ander medium.

[ Voor 8% gewijzigd door ZpAz op 20-11-2023 14:11 ]

[Tjalling123]

ZpAz schreef op maandag 20 november 2023 @ 14:09:
Sorry maar gaat dit:


[...]


niet tegen natuurwetten in?

(kw lijkt geen officiële afkorting, dus ik neem aan dat de kleine letter gewoon een typefout is).

Een watt is enkel joules per seconde. En een joule is gewoon energie, hoe het ook opgeslagen is als warmte of electrisch potentieel. Je kan niet ineens meer krijgen als je het opslaat in een ander medium.

Idd een typefout en het is idd geen electrische stroom maar warmte idd dus Joule zou beter zijn. Het gaat niet tegen natuurwetten in want de warmte word van de lucht onttrokken en samen met de electrische stroom die in de compressor gaat als warmte aan de output in de "zandbatterij" gepompt

[ZpAz]

Tjalling123 schreef op maandag 20 november 2023 @ 14:13:
[...]


Idd een typefout en het is idd geen electrische stroom maar warmte idd dus Joule zou beter zijn. Het gaat niet tegen natuurwetten in want de warmte word van de lucht onttrokken en samen met de electrische stroom die in de compressor gaat als warmte aan de output in de "zandbatterij" gepompt

Ah, daar vergat ik rekening mee te houden 😊

[barbarbar]

Zat hier nog eens over te denken, en heb het zelf ook al eens bedacht. Maar dan zonder de opslag.

In essentie is de vraag de heilige graal qua energie. Kun je een warmtepomp maken die op hoge temperatuur zo efficient is, dat je er een generator/turbine mee kunt aandrijven zodat je uiteindelijk meer elektrische energie overhoud dan je er in stopt. En voordat iedereen direct perpetuum mobile roept; de energie die je opwekt komt uit de lucht, dus niet uit het niks. In essentie wil je dus de warmte in de lucht omzetten in elektriciteit. Dan is opslag logischerwijs helemaal niet nodig.

Maar goed, dan kan nu nog niet op noemenswaardige manieren. Er zijn wel manieren om van de warmte van de (omgevings)lucht elektra te maken, maar enkel op kleine schaal.

Ik vraag me ook af of het theoretisch überhaupt kan om een warmtepomp met genoeg efficiëntie op temperaturen te laten draaien om uiteindelijk meer elektra over te houden dan waar je mee begon. Dan zou je er veel meer over horen qua onderzoek zou je zeggen.

Kleine aanvulling: in cv-ketels met een micro-WarmteKrachtKoppeling is de efficiëntie die ik kon vinden zo'n 1kw elektriciteit voor elke 6kw warmte. Momenteel lijkt de WKK op basis van het sterlingmotor principe ook een erg efficiënte manier om elektra uit warmte te krijgen. Op grotere schaal kan dit zo'n 40% van de warmte omzetten in elektriciteit. Dit werkt echter alleen met die efficiëntie op hoge temperaturen (zeg 500 graden en hoger). Dus om dit te laten werken moet je een warmtepomp hebben die 500 graden kan leveren, en daarvoor maximaal een derde uit elektra en twee derde van de energie uit de lucht. Dan houd je uiteindelijk meer elektra over dan je er in stopt. De beste industriële hoge temperatuur warmtepompen die 100+ graden voor stoom kunnen genereren, werken rond de 200%, dus 1kw stroom levert 2kw warmte. En die beginnen met restwarmte uit een ander proces. Dus alles bij elkaar lang niet genoeg om noemenswaardige elektriciteit uit de lucht te halen.

[ Voor 32% gewijzigd door barbarbar op 21-11-2023 12:42 ]

[Piemol]

Even afstoffen.

Zojuist via dit filmpje YouTube: How a Sand Battery Could Revolutionize Home Energy Storage
dit Nederlandse bedrijf tegen gekomen: https://www.newtonenergy.nl/nl/parameters
20 kWh op nog geen vierkante meter.

[flippy]

Piemol schreef op dinsdag 26 maart 2024 @ 15:51:
Even afstoffen.

Zojuist via dit filmpje YouTube: How a Sand Battery Could Revolutionize Home Energy Storage
dit Nederlandse bedrijf tegen gekomen: https://www.newtonenergy.nl/nl/parameters
20 kWh op nog geen vierkante meter.

of je koopt gewoon voor 1600 euro een 5kW thuisbatterij, heb je evenveel warmte en is een stuk efficienter en practischer.

[ Voor 4% gewijzigd door flippy op 26-03-2024 16:00 ]

[Proton_]

Dit soort dingen kan je van een sanity check voorzien door hem naast het theoretisch maximaal haalbare te leggen.
Wikipedia: Carnotproces

Hieruit is maar één conclusie mogelijk:
Om enigszins efficiënt warmte naar arbeid/elektriciteit om te kunnen zetten moet de batterij verhit worden tot enkele duizenden kelvin.

Op die temperaturen is een theoretische warmtepomp (praktisch bestaat zo'n ding helemaal niet) nauwelijks efficiënter dan een simpele weerstand die totaal geen moeite heeft met die temperaturen, dus bespaar je de moeite

Je zoekt dus een arc furnace, inductieoven of iets vergelijkbaars.

[Adonias]

Andersom zou misschien wel kunnen:
Gedurende de zomer 40m3 zand verwarmen tot 500 graden (dat is zo'n 6MWh), en die dan in de winter gebruiken om de "buitentemperatuur" van een warmtepomp op 20 graden te houden voor een COP van 10 ipv 4.

[inquestos]

Ik kan me een filmpje van een paar jaar geleden herinneren waarin een man (ik geloof uit het Oosten van het land) precies deed wat @Adonias voorstelt. Volgens mij was het een grote steen in aarde met een enorme weerstand. Of het ook zo goed werkte als die man voorstelde was de vraag.

[sloth]

@inquestos bedoel je dit? https://www.vpro.nl/progr...e-de-basalt-batterij.html

[Adonias]

Dat is inderdaad mijn inspiratie. Ik realiseer me echter dat mijn voorgestelde vlieger niet op gaat. De hogere COP vergt meer energie uit de buitenlucht (of in dit geval de zandbatterij. Dus voor elke kw stroom die de warmtepomp in gaat moet een x hoeveelheid warmte uit de zandbatterij komen, waarbij x veel hoger is dan 1.... warmte opslaan in zand kan wel, maar beter dan 1:1 gebruiken voor verwarmen van de woning, dat is wss efficiënter. In mijn situatie zou ik 30MWh moeten opslaan (240m3 aan zand verwarmen)...

[ Voor 8% gewijzigd door Adonias op 28-03-2024 08:34 ]

[Piemol]

Weer even afstoffen, vond het wel leuk om een linkje te plaatsen naar een in productie zijnde zandbatterij in Finland en een commerciele partij in dat land die ze aanbiedt in verschillende vormen (2 of 10 MW). Dus niet echt 'voor thuis' Volgens hun site hebben nu 4 projecten opgeleverd.
Puur als warmte opslag, dus warmte er in en weer warmte er uit, net als de nederlandse basalt batterij eigenlijk.

- https://polarnightenergy.com/sand-battery/
- YouTube: Genius Engineering of Sand Batteries - HANDS ON!