Almacenamiento de calor en arena.

La energía solar térmica en todas sus formas: la calefacción solar, agua caliente, la elección de un colector solar, la concentración solar, hornos y cocinas solares, almacenamiento de energía solar mediante el tampón de calor, solar de la piscina, aire acondicionado y frío solar ..
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por ojal » 19/12/23, 21:47

sicetaitsimple escribió:
ojal escribió:
sicetaitsimple escribió:500° es ciertamente estúpido si el objetivo es proporcionar calefacción, por ejemplo

Una aplicación sencilla sería utilizar este tipo de almacenamiento para viviendas individuales.
Los paneles solares proporcionarían electricidad para calentar la masa de arena.
Entonces se podría recuperar el calor para las necesidades de agua caliente sanitaria y calefacción de la casa en invierno.
De manera más general, la discusión puede centrarse en el interés de utilizar arena para almacenar energía, cualesquiera que sean las aplicaciones. :)
Una de las ventajas de la arena es que tenemos que trabajar en cosas que me parecen bastante poco tecnológicas y por lo tanto "relativamente fáciles" de implementar y económicas...

Ciertamente, la arena en sí es de "baja tecnología", pero es el sistema completo el que debe apreciarse (o no) como tal.

Para inyectar las calorías en la arena, un sistema de resistencias eléctricas no parece complicado y la energía consumida por estas resistencias quedará de una forma u otra "atrapada" en la arena.
Necesitará un recinto bien aislado. No tengo demasiada información sobre este tema en este momento, pero ¿no debería ser insuperable y con aisladores bastante estándar?
Para extraer las calorías será necesario hacer circular un líquido en la arena; ¿El más simple probablemente sea aire en un tubo incrustado en la masa de arena?
¿No veo nada muy complejo...? La implementación obviamente traerá algunas sorpresas, pero los elementos básicos parecen fáciles de suministrar e implementar...
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por Remundo » 19/12/23, 22:39

Hola Ojal, mencioné el tema durante mi investigación sobre PHRSD.

En este enlace: http://sycomoreen.free.fr/PHRSD_FAQ_fra.html#09112008

encontrarás alguna información

De hecho, es posible el almacenamiento térmico en arena (y preferiblemente sílice de cuarzo hasta 1650°C).

Pero hay que tener cuidado de aislar térmicamente esta arena, sobre todo porque hace calor, lo que requiere una infraestructura bastante importante.

Actualmente existen ladrillos refractarios de cuarcita alveolar donde podríamos considerar la circulación de fluidos para suministrar o eliminar calor.
https://french.annecrefractorybrick.com ... brick.html

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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por phil59 » 19/12/23, 22:48

Entendí que los paneles solares tenían un rendimiento pobre, en comparación con los paneles térmicos...

A menos que pongas un (muchos) plato que calienta directamente la arena.... Y el agua circula por tuberías capaces de soportar este calor.
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por Remundo » 20/12/23, 00:35

Los paneles solares fotovoltaicos y térmicos son difíciles de comparar.

Si el objetivo es almacenar calor a varios cientos de grados, la mejor opción es la energía solar parabólica/de concentración. Pero esto requiere zonas con mucho sol y sin nubes.

El panel fotovoltaico proporcionará el efecto Joule, que aumentará las temperaturas en una caja bien aislada, pero es una lástima degradar la electricidad en calor, y el efecto fotovoltaico sólo captura el 20% del flujo solar incidente.

La posterior conversión a la electricidad sufrirá la ira de Carnot. Y también pérdidas de almacenamiento. La única manera de limitar las pérdidas de Carnot es el almacenamiento a altas temperaturas, pero esto requiere un muy buen aislamiento.
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por ojal » 20/12/23, 02:11

Remundo escribió:.../... De hecho, es posible el almacenamiento térmico en arena (y preferiblemente en sílice de cuarzo hasta 1650°C).
Actualmente existen ladrillos refractarios de cuarcita alveolar donde podríamos considerar la circulación de fluidos para suministrar o eliminar calor.

Gracias por su respuesta :)
¿Cuál sería la ventaja de utilizar ladrillos de cuarcita frente a la arena 'simple'?
Además, ¿la arena parece más fácil de instalar que los ladrillos?
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por ojal » 20/12/23, 02:36

phil59 escribió:Entendí que los paneles solares tenían un rendimiento pobre, en comparación con los paneles térmicos...

A menos que pongas un (muchos) plato que calienta directamente la arena.... Y el agua circula por tuberías capaces de soportar este calor.

Aún no he comparado estas características.
Me parece "fácil" alimentar resistencias eléctricas hasta alcanzar unos cientos de grados, mientras que me parece complicado utilizar un fluido a 500°C, por ejemplo... Así que, aunque la eficiencia de un panel fotovoltaico sea inferior a la de un Panel térmico, prefiero soluciones simples, conocidas, económicas, fáciles de implementar y fáciles de mantener. En cualquier caso, como primera aproximación :)
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por Remundo » 20/12/23, 08:58

ojal escribió:
Remundo escribió:.../... De hecho, es posible el almacenamiento térmico en arena (y preferiblemente en sílice de cuarzo hasta 1650°C).
Actualmente existen ladrillos refractarios de cuarcita alveolar donde podríamos considerar la circulación de fluidos para suministrar o eliminar calor.

Gracias por su respuesta :)
¿Cuál sería la ventaja de utilizar ladrillos de cuarcita frente a la arena 'simple'?
Además, ¿la arena parece más fácil de instalar que los ladrillos?

La arena es una posible solución si no la calientas demasiado. Sin embargo, la arena contiene impurezas que pueden quemarse o derretirse a unos pocos cientos de grados.

La cuarcita es una roca natural a base de sílice que se encuentra en forma de piedra, pero que también se puede triturar hasta convertirla en arena y es un material refractario. Se utiliza en la industria (hornos, siderurgia, etc.).

Existen sacos de cuarcita que se pueden mezclar con cemento para formar una masa refractaria “moldeable”.
https://www.insertec.fr/cuarsil-is8-0-8-an.html

La ventaja de una roca masiva para almacenar calor es doble: el volumen será menor para una masa dada, lo que permite almacenar más calor para el mismo volumen, y también reducir las pérdidas por radiación y conducción (que son proporcionales a la superficie del material).
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por ojal » 20/12/23, 11:36

Remundo escribió:La arena es una posible solución si no la calientas demasiado. Sin embargo, la arena contiene impurezas que pueden quemarse o derretirse a unos pocos cientos de grados.

La cuarcita es una roca natural a base de sílice que se encuentra en forma de piedra, pero que también se puede triturar hasta convertirla en arena y es un material refractario. Se utiliza en la industria (hornos, siderurgia, etc.).

La ventaja de una roca masiva para almacenar calor es doble: el volumen será menor para una masa dada, lo que permite almacenar más calor para el mismo volumen, y también reducir las pérdidas por radiación y conducción (que son proporcionales a la superficie del material).

¿Tienes las características comparativas de estos 2 materiales?
Yo seguiría prefiriendo la arena a menos que las características de la cuarcita proporcionen grandes ventajas.
Merci :)
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por Remundo » 20/12/23, 18:15

No podemos responder a tu pregunta, "arena" no significa nada.

Por otro lado, tu necesidad está mal definida; ¿Cuántos kWh quieres almacenar y con qué diferencia de temperatura?

Incluso la tierra húmeda del jardín puede hacerte feliz entre 0 y 100°C...
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Re: Almacenamiento de calor en arena.




por GuyGadeboisTheBack » 20/12/23, 18:26

1. La batería de arena puede utilizar todo tipo de arena.

La arena es un componente clave del hormigón y, por tanto, vital para la construcción moderna. El hormigón de buena calidad requiere arena de un cierto tamaño y forma de partículas, razón por la cual la arena se extrae incluso de los ecosistemas costeros en lugar de los desiertos.

Sin embargo, nuestra tecnología es flexible: la batería de arena puede utilizar arena con una composición mineral variada, una gama muy amplia de distribuciones de tamaño de partículas y sin restricciones en cuanto a las características microscópicas de los granos de arena. Esto permite utilizar materiales disponibles local y comúnmente, o incluso considerados residuos.

Nos gustan los materiales económicos y de alta densidad que no provengan de fuentes raras. La suciedad de otra persona podría ser nuestro medio para almacenar calor.
https://polarnightenergy.fi/news/2023/8 ... -explained
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