Zní to jako magie, ale funguje to: z ledu se stává teplo. Nejen trochu, ale natolik, že akumulační topení na led dokáže vytápět celý dům. V zemi je pohřbena vodní nádrž, tepelné čerpadlo solanka-voda extrahuje z vody tolik energie, že zamrzne. Takto se vytváří tepelná energie. Přečtěte si více o funkci ohřívače ledu, zda se to vyplatí a co to stojí.
Generovat energii z mrazu? Funguje s akumulačním ohřívačem ledu!
Jak funguje akumulační ohřívač ledu?
Zásobník ledu se skládá ze dvou hlavních komponent: systému skladování ledu a tepelného čerpadla solanka-voda. Tepelné čerpadlo solanka-voda je obvykle známé v souvislosti se zemním vrtáním nebo povrchovými kolektory. Při vrtání do země solanka absorbuje energii ze země a přenáší ji na vodu zdroje energie v tepelném čerpadle. Podobný princip se používá v kombinaci s ledovou bankou. Toto je založeno na principu krystalizace nebo tuhnutí: Když voda zamrzne, uvolní se energie.
V zahradě - zcela bez povšimnutí - je ledová banka pro vytápění ledové banky a generuje energii pro Your-Best-Home.net.
Nejdůležitějším předpokladem pro ohřev akumulace ledu je pojmenování akumulace ledu. Jedná se o neizolovanou betonovou nádrž, která je pohřbena v zemi - pod hranicí mrazu. Uvnitř nádrže jsou dvě spirálovitá potrubí, kterými se přivádí mrazuvzdorná kapalná solanka. Jednou z cívek je extrakční výměník tepla, druhou regenerační výměník tepla. Celá banka ledu je navíc naplněna vodou v kapalném stavu.
Výroba energie
Energie je odebírána z kapalné vody přes extrakční výměník tepla, dokud ve výsledku nezamrzne (princip krystalizace). Protože voda při zamrznutí expanduje (nejznámější příklad: explodující lahve s vodou v mrazáku), jsou spirály položeny tak, aby voda zamrzla zevnitř ven a cisterna nebyla poškozena. Během takzvané fázové změny, tj. Změny fyzikálního stavu vody z kapaliny na led, se uvolní přesně tolik energie, kolik je zapotřebí k ohřevu vody z 0 na 80 stupňů. Pro snazší představu: ledová banka o objemu 10 metrů krychlových generuje stejné množství energie jako přibližně 110 litrů topného oleje.
Efektivní vytápění
Energie, která se nyní získává z vody, se přivádí do tepelného čerpadla přes solanku, kde se používá k přípravě teplé vody a vytápění místnosti. Tepelná čerpadla solanka-voda jsou velmi účinná s ročním výkonovým koeficientem kolem 4,5. Generujete 4,5 kilowatthodiny energie v domě z 1 kilowatthodiny energie ze solanky.
Rozmrazování ledu
Venku zmrzlá voda v cisterně znovu roztaje a je připravena znovu vydávat energii. Rozmrazování probíhá buď úplně samo, s tím, že okolní půda vydává teplo ledu stěnou nádrže, nebo s podporou regeneračního výměníku tepla. Pomocí toho lze například dodávat energii z teplého okolního vzduchu do skladu ledu, což urychluje rozmrazování ledu. Solární absorbéry vzduchu jsou alternativou k teplému okolnímu vzduchu. Jedná se o solární kolektory, které kromě okolního vzduchu absorbují sluneční energii a dodávají ji do regeneračního výměníku tepla. Čím rychleji se led roztaje, tím dříve může proces výroby energie začít znovu.
1 = tepelné čerpadlo solanka-voda, 2 = zásobník ledu, 3 = solární absorbér vzduchu. Společně tyto tři komponenty vedou k efektivnímu systému vytápění domu.
Zásobník ledu: různé varianty
Jak je popsáno výše, většina energie se přenáší do solanky a tím i tepelného čerpadla, když voda v zásobníku mění fáze. To předpokládá, že obsah paměti je naplněn něčím, co může změnit jeho agregovaný stav. Voda je zde nejběžnějším médiem, ale existují i jiné „materiály měnící fázi“, tj. Materiály měnící fázi. Výhodou použití jiného materiálu je, že může mít menší objem ve srovnání s vodou a související menší skladovací kapacitu se stejným energetickým výnosem.
V závislosti na typu akumulace tepla a akumulačním médiu se rozlišují tři různé typy akumulace: citlivé, latentní a termochemické.
- Citlivé: Je-li dodáváno teplo, teplota akumulačního média se zvyšuje.
- latentní: Médium se při dodávce tepla obvykle stává kapalným nebo pevným.
- tepelně-chemická: voda se přidává nebo odebírá ze skladovacího materiálu.
| Typ úložiště | Prostorové požadavky | Paměťové médium | Pracovní teplota | Hustota energie |
|
Citlivé: | vysoký |
voda beton |
pod 100 ° C 0-500 ° C |
přibližně 60 kWh / m³ přibližně 30 kWh / m³ |
|
Latentní: | vysoký |
Vodní led Solný hydrát parafín |
0 - 20 ° C 30 - 80 ° C 10 - 60 ° C |
Voda: přibližně 20 kWh / m³. až do přibližně 120 kWh / m³ až do přibližně 120 kWh / m³ |
|
Termochemické: | nízký |
Hydrid kovu Silikonový gel Zeolit |
280-500 ° C 40-100 ° C 100 až 300 ° C |
až do cca 500 kWh / m³ až do přibližně 300 kWh / m³ až do cca 500 kWh / m³ |
Výhody ohřevu akumulace ledu
- Využití volné energie: okolní teplo, geotermální energie a krystalizační energie
- konstantní teplota v zemi - to umožňuje trvalý a nákladově efektivní proces výroby tepla
- ekologická technologie s regenerativními surovinami (ideální pro udržitelnou výstavbu)
- nízká údržba (údržbu vyžaduje pouze tepelné čerpadlo)
- v létě možné pasivní chlazení
- Není vyžadováno povolení k vrtání (ve srovnání s tepelným čerpadlem solanka-voda s geotermální sondou)
Nevýhody ohřívače ledu
- vysoké požadavky na vnější prostor pro akumulační nádrž
- Vysoké pořizovací náklady
Takto to vypadá uvnitř ledové banky: Solanka prochází trubkami a čerpá teplo z vody.
Jaké jsou náklady na akumulační ohřívač ledu?
Provozní náklady na akumulační ohřívač ledu jsou velmi zvládnutelné - vztahují se pouze na tepelné čerpadlo solanka-voda. Zde můžete očekávat kolem 22 centů za kilowatthodinu, na základě sníženého tarifu tepelných čerpadel. Pořizovací náklady jsou však mnohem vyšší. Tepelné čerpadlo solanka-voda je k dispozici od přibližně 8 000 eur včetně instalace. Obchod s ledem stojí kolem 10 000 eur. V závislosti na velikosti svazku bude odpovídajícím způsobem dražší. Třetím hlavním faktorem jsou vnější zemní práce pro skladovací zařízení. V závislosti na povaze půdy začíná na přibližně 5 000 eur, ale náklady se mohou pohybovat také v pětimístném rozmezí.
Porovnejte účinnost a náklady na vytápění akumulací ledu s jinými typy vytápění v našem přehledu kompaktního vytápění.
Tento ohřívač ledu dodával energii na State Garden Show 2018 v Lahru.
Speciální funkce při instalaci ohřívače ledu
Zásobník na led pro dům
Nejdůležitějším předpokladem pro ohřev zásobníku na led: dostatek místa venku pro skladování. Rovněž je třeba zajistit, aby oblast nad ledovým břehem nebyla zastavěna. Musíte si také uvědomit, že když se led roztaje, půda kolem akumulační nádrže se ochladí, protože vydává své teplo do akumulační nádrže. To může způsobit lepší nebo horší růst různých rostlin.
V technické místnosti pro tepelné čerpadlo solanka-voda je vyžadován normální prostor tepelného čerpadla. Systémy se všemi komponenty v hydraulické věži vyžadují jen o něco více místa než chladnička. Potřebují také jádrové vrtání ven, aby bylo možné potrubí solanky vést do skladu ledu. Protože ledová banka se doporučuje pouze ve spojení s nízkou teplotou na vstupu do topení, není tento typ topení vhodný pro radiátory. Proto je nutné povrchové vytápění, jako je podlahové vytápění.
Tepelné čerpadlo solanky s hydraulickou věží, důležitá součást akumulačního ohřívače ledu, je mimořádně prostorově úsporné.
Zásobníkové topení na led pro sídliště nebo pro novou budovu
Ledové banky jsou také vhodné pro nové developerské oblasti nebo obytné budovy. Podobně jako u místního nebo dálkového vytápění je výstavba nové budovy doprovázena povinností používat systém skladování ledu jako zdroj energie. Pro všechny budovy je vytvořen obrovský systém skladování ledu a všechny připojené domy jsou zásobovány energií generovanou příslušným tepelným čerpadlem solanka-voda.
