¿Aerogenerador térmico?

[BaudouinLabrique]

Para ampliar las posibilidades de llegar a más miembros, estoy publicando aquí lo que ya he publicado en otros lugares pero agrupados para evitar tener que responder preguntas cuyas respuestas ya estaban en los enlaces propuestos. por lo tanto, antes de criticar, contestar, gracias por tomarse la molestia de leer tanto como sea posible lo que se encuentra debajo de los enlaces propuestos.

Para producir calor con baja tecnología, existe una solución que, sin embargo, se desarrolló en Dinamarca a partir de la primera crisis del petróleo: TURBINA EÓLICA TÉRMICA ! Sistema que utiliza el efecto Joule (calor producido por el freno hidráulico).

« El aerogenerador térmico es un sistema que convierte la energía eólica en calor almacenado, cuando no se necesita, en un depósito de agua bien aislado. Estos sistemas son probablemente la forma más práctica y rentable de utilizar la energía eólica en un hogar hoy en día. »
(Mc Cutcheon, Sean, Wind Power, Ottawa, Oficina de Conservación y Energía Renovable, 1981, p. 14: citado por https://www.btb.termiumplus.gc.ca/tpv2a ... R%20HEATER)

« Un generador de calor basado en este principio es simplemente similar a una rueda de paletas impulsada por el viento insertada en un tanque de agua con aislamiento térmico. »

Cuál es mi caso y mi proyecto personal: “ También es posible acoplar un aerogenerador mecánico a una bomba de calor, lo que puede resultar menos costoso que utilizar una caldera de gas o una bomba de calor eléctrica alimentada por un aerogenerador (aerogenerador dedicado a la producción de electricidad). »
(cf. https://solar.lowtechmagazine.com/fr/20 ... dmill.html)

Por lo tanto, este sistema podría conectarse bajo tierra (para mejorar la transferencia de calor) al colector del circuito de agua de glicol (ver foto); es accesible a unos 20 m del lugar donde ya existe un cubículo que en esta ocasión ya no se utilizará como reserva de agua de lluvia, sino como depósito generador de calor y soporte del aerogenerador.

A la vista de lo que sigue, este tipo de aerogenerador, que produce calor directamente, parece ser sin duda la mejor solución: “Esta tecnología tiene un rendimiento de 2 a 3 veces superior en comparación con la versión indirecta, es decir, que implica la etapa de conversión en electricidad”.

El calor producido de esta manera se utiliza directamente para calentar el agua de glicol en el circuito geotérmico de la bomba de calor.
Una turbina eólica Savonius (a baja altitud, aproximadamente 4 m) que produce calor por efecto Joule a través del freno hidráulico ejercido podría entonces hacer el truco.

La accesibilidad del sistema también permitiría, después de una instalación inicial, por un lado, optimizar la altura del mástil y, por otro lado, intentar agregarle juiciosamente un rotor Darrieus H más alto (colocado más alto y asíncrono) para aumentar el rendimiento si es necesario
(cf. http://www.retrouversonnord.be/HYBRIDE- ... RRIEUS.pdf).

Sin el intermediario (penalizador) que es la producción de electricidad, hay por lo tanto pérdidas significativamente menores y también equipos menos costosos (generador de electricidad, dispositivos de conversión electrónica, bomba, electroválvulas... y todo, fuentes de daños potenciales).

NB Este libro en inglés es parcialmente accesible en Google Books: https://books.google.be/books?id=mEtBN5 ... 2C&f=false

Sin embargo, sorprendentemente, casi ignorado por las autoridades y otros promotores de las energías renovables, " el aerogenerador productor de calor resuelve los principales defectos de la energía eólica, a saber: su baja densidad energética y su intermitencia ". Entonces es apropiado " el uso de modelos similares para producir calor permite reducir sus costos de "energía incorporada" ("energía incorporada": energía necesaria durante la vida útil de un producto, excluyendo el uso: fabricación, transporte, mantenimiento, reciclaje, etc.), así como aumentar su vida útil y mejorar su rendimiento ".
« […] en el caso del micro aerogenerador Savonius utilizado por los científicos como modelo (diámetro del rotor 0,5 m, altura del mástil 2 m), los cálculos permitieron determinar que el diámetro óptimo de la hélice era de 0,388 m. » ; “[i][…] el aerogenerador Savonius, por otro lado, resulta ser un muy buen candidato para la producción de calor: este pequeño aerogenerador logró generar hasta 1 kW de potencia térmica (a una velocidad del viento de 15 m/s). »
(Detalles : https://www.researchgate.net/profile/Yu ... achine.pdf )

Extracto de mi estudio sobre el tema y accesible aquí (desde la página 4): https://www.retrouversonnord.be/glycolee.pdf

Foto: https://www.retrouversonnord.be/Eolienne-thermique.jpg

DETALLES

" La producción de energía renovable se dedica casi en su totalidad a la generación de electricidad. Sin embargo, la energía que más usamos es en forma de calor, que solo puede ser producido indirectamente por paneles fotovoltaicos o aerogeneradores con un rendimiento bastante bajo. Un colector solar térmico permite evitar la etapa de conversión en electricidad y así proporcionar energía térmica renovable de forma directa y más eficiente."

" La generación directa de calor es menos costosa, puede (dependiendo de las condiciones) ser más eficiente y es más sostenible que la generación indirecta de calor".

" La energía solar térmica se puede utilizar para la producción de agua caliente sanitaria, para calefacción o para procesos industriales. Además, esta tecnología rinde de 2 a 3 veces más que la versión indirecta, es decir, involucra la etapa de conversión en electricidad."

“El equivalente directo de la energía eólica es el molino, una técnica ancestral conocida por todos y con al menos 2 años de antigüedad. La energía de rotación del rotor se transmitía directamente al eje de una máquina, que ya fuera una sierra para madera o una granalla. Aunque antiguo, este método conserva toda su relevancia hoy en día, especialmente cuando se combina con nuevos sistemas, ya que ofrece un mejor rendimiento solo al convertir la energía en electricidad y luego nuevamente en energía rotacional.[/i]"

“Otro factor importante es la reducción en el costo del almacenamiento térmico, del orden de -60 a 70% en comparación con una solución de batería o el uso de generadores de respaldo."

"Entonces, convertir la energía eólica o solar directamente en calor (o energía mecánica) puede tener una mayor eficiencia que cuando se lleva a cabo una conversión de energía. Esto significa que se necesitan menos convertidores de energía solar o eólica, y por lo tanto menos espacio y recursos, para proporcionar un determinada cantidad de calor. En definitiva, el aerogenerador productor de calor soluciona las principales carencias de la energía eólica, a saber: su baja densidad energética y su intermitencia."

" Finalmente, la producción de calor directo mejora significativamente la rentabilidad y durabilidad de las pequeñas instalaciones eólicas. Los experimentos han demostrado que las pequeñas turbinas eólicas que producen electricidad tienen rendimientos muy bajos y no siempre producen suficiente energía para compensar la necesaria para su fabricación. 12 Por otro lado, utilizar modelos similares para producir calor permite reducir su "energía incorporada" ('embodied energy': energía necesaria durante la vida de un producto, excluyendo el uso (fabricación, transporte, mantenimiento, reciclaje, etc. ). .)) y costes, así como aumentar su vida útil y mejorar su rendimiento."

" Se probó oficialmente el rendimiento de una de las primeras pequeñas turbinas eólicas productoras de calor de Dinamarca. El Calorius tipo 37, de 9 metros de altura y equipado con un rotor de 5 metros de diámetro, producía 3,5 kilovatios de calor para una velocidad del viento de 11 m/s (brisa fuerte, Beaufort 6). Esto es comparable al calor producido por calderas más pequeñas utilizadas para calentar espacios. Entre 1993 y 2000, la empresa danesa Westrup construyó un total de 34 aerogeneradores, 17 de los cuales seguían en funcionamiento en 2012"

" Un aerogenerador de freno hidráulico más grande (7,5 metros de diámetro, 17 metros de mástil) fue construido en 1982 por los hermanos Svaneborg y calentó la casa de uno de los dos (mientras que el otro había optado por un aerogenerador y un sistema de calefacción eléctrico). Compuesto por 3 palas de fibra de vidrio, el aerogenerador producía hasta 8 kilovatios de calor, según mediciones no oficiales, comparable a la potencia que entrega la caldera eléctrica de una pequeña vivienda unifamiliar. 7"
https://solar.lowtechmagazine.com/fr/20 ... dmill.html

AMORTIZACIÓN :

Se amortiza rápidamente: los estudiantes franceses en efecto han establecido lo siguiente:

"En esta parte, queremos comparar el costo de usar un calentador de agua eléctrico convencional y nuestro sistema. Consideramos un globo de volumen [...]
Suponiendo un precio del kWh de 0,17 € (mientras que el precio del kWh probablemente será más alto en un futuro próximo), el uso de un calentador de agua eléctrico tiene un coste anual de 745 €.
El coste de un aerogenerador low-tech de 200W ronda los 350€ [3]. Estimando la parte mezcladora al mismo coste, llegamos a un coste total de nuestro sistema de 700€. Por lo tanto, obtenemos nuestro retorno de la inversión en aproximadamente 1 año".
y de hecho, dado que el precio del kWh en Bélgica es el triple, la amortización se hará en 4 meses para el ECS.
https://www.retrouversonnord.be/HotEole ... eolien.pdf

[Ahmed]

Si el objetivo es producir calor, es más fácil y racional proceder directamente y no pasar por la producción de un vector intermedio como la electricidad.
Sin embargo, si consideramos que el calor es una forma de energía degradada (¡lo que no quiere decir que sea inútil!), entendemos el interés de la producción de electricidad que tiene muchos usos, más variados y más valiosos: con toda razón hablamos de exergía para caracterizar este gradiente en los usos.

[BaudouinLabrique]

Si el objetivo es producir calor, es más fácil y racional proceder directamente y no pasar por la producción de un vector intermedio como la electricidad.
Sin embargo, si consideramos que el calor es una forma de energía degradada (¡lo que no quiere decir que sea inútil!), entendemos el interés de la producción de electricidad que tiene muchos usos, más variados y más valiosos: con toda razón hablamos de exergía para caracterizar este gradiente en los usos.

"el interés de la producción de electricidad", dices, pero como se describe con un rendimiento deficiente y costosos intermediarios y fuentes de daño y con una vida útil limitada (ver mi publicación introductoria).

NOTA: La obsesión por lo totalmente eléctrico ha hecho olvidar o descartar las virtudes del Low tech y además que permite el acceso a la autonomía ciudadana no solo más fácil, más sostenible sino también mucho más asequible económicamente (mucho menos material y alcanzable que con reciclado).

[Ahmed]

Es posible que las energías renovables sean poco adecuadas para la producción de electricidad por su carácter difuso y las pérdidas ligadas al proceso, pero para determinados usos la calidad de este vector prevalece y puede compensar estas limitaciones.
Estamos perfectamente de acuerdo, como ya he especificado, en el hecho de que la producción de agua caliente directamente es más simple y requiere equipos menos sofisticados, como el calentador de agua solar que está muy extendido en todas partes por estos motivos.

[sicetaitsimple]

Evidentemente, me parece más "cómodo" crear un hilo nuevo que responder a las preguntas que se han hecho en el anterior....energias-renovables/molino-de-agua-energia-hidraulica-y-calefaccion-t11531-20.html.
Voy a copiar el último:
"Solo noto que mezclas todo, intencionalmente o no. Porque en tu primer post, escribes:
"A la vista de lo que sigue, este tipo de aerogeneradores que producen calor directamente, parece ser sin duda la mejor solución: "Esta tecnología tiene un rendimiento de 2 a 3 veces superior en comparación con la versión indirecta, es decir, que implica el paso de conversión a electricidad".
mientras que lo que está escrito en su artículo es:
“La energía solar térmica se puede utilizar para la producción de agua caliente sanitaria, calefacción o procesos industriales. Además, esta tecnología tiene un rendimiento entre 2 y 3 veces superior respecto a la versión indirecta, es decir, que implica la etapa de conversión en electricidad”.

¿De qué estás hablando? ¿Solar térmica o eólica?

[BaudouinLabrique]

Evidentemente, me parece más "cómodo" crear un hilo nuevo que responder a las preguntas que se han hecho en el anterior....energias-renovables/molino-de-agua-energia-hidraulica-y-calefaccion-t11531-20.html.
Voy a copiar el último:
"Solo noto que mezclas todo, intencionalmente o no. Porque en tu primer post, escribes:
"A la vista de lo que sigue, este tipo de aerogeneradores que producen calor directamente, parece ser sin duda la mejor solución: "Esta tecnología tiene un rendimiento de 2 a 3 veces superior en comparación con la versión indirecta, es decir, que implica el paso de conversión a electricidad".
mientras que lo que está escrito en su artículo es:
“La energía solar térmica se puede utilizar para la producción de agua caliente sanitaria, calefacción o procesos industriales. Además, esta tecnología tiene un rendimiento entre 2 y 3 veces superior respecto a la versión indirecta, es decir, que implica la etapa de conversión en electricidad”.

¿De qué estás hablando? ¿Solar térmica o eólica?

Ignoro el (erróneo) ensayo de intención.

Por lo demás, me pareció que era una obviedad: ¡la eólica, pues! ; No mezclo nada de nada porque NUNCA he hablado de solar ¡térmico! ¡Se trata aquí (quizás sea necesario repetirlo) de calor producido no por el sol por el viento!

¡Mis brazos están cayendo!

[sicetaitsimple]

en el hecho de que la producción de agua caliente de forma directa es más sencilla y requiere, de hecho, materiales menos sofisticados, como el calentador de agua solar que está muy extendido en todas partes por estos motivos.

Es completamente discutible.
Por un lado porque, al menos en nuestras latitudes, un calentador de agua solar requiere de un complemento eléctrico que no dista mucho del 100% de las necesidades de los meses de invierno.
D'autre part parce que c'est essentiellement de la plomberie soumise à de très fortes variations de température quotidiennes qui n'est pas forcément "simple" à exploiter dans la durée sans interventions de maintenance, d'autant que ça se passe généralement sur el techo.

[sicetaitsimple]

¡Mis brazos están cayendo!

Y su relación de rendimiento de 2 a 3 también... Vuelva a leer su fuente.

[BaudouinLabrique]

¡Mis brazos están cayendo!

Y su relación de rendimiento de 2 a 3 también... Vuelva a leer su fuente.

Este es el resultado de las observaciones y me parece lógico ya que no hay intermediarios y la conversión por naturaleza frena
(recordar : https://solar.lowtechmagazine.com/fr/20 ... dmill.html)

[Ahmed]

Mencioné la energía solar térmica (que funciona bien en los casos apropiados) porque soy mucho más reservado sobre las posibilidades de la energía eólica pequeña como se presenta aquí.