Accumulo di calore nella sabbia

[Ojal]

500° sono sicuramente stupidi se l'obiettivo è, ad esempio, fornire riscaldamento

Una semplice applicazione potrebbe essere quella di utilizzare questo tipo di storage per le singole case.
I pannelli solari fornirebbero elettricità per riscaldare la massa di sabbia.
Quindi il calore potrebbe essere recuperato per il fabbisogno di acqua calda sanitaria e di riscaldamento della casa in inverno.
Più in generale, la discussione può concentrarsi sull’interesse dell’utilizzo della sabbia per immagazzinare energia qualunque siano le applicazioni.
Uno dei vantaggi della sabbia è che dobbiamo lavorare su cose che mi sembrano piuttosto low-tech e quindi "relativamente facili" da implementare e poco costose...

Certamente la sabbia in sé è “low tech”, ma è il sistema completo che deve essere apprezzato (o meno) come tale.

Per iniettare le calorie nella sabbia, un sistema di resistenza elettrica non sembra complicato e l'energia consumata da queste resistenze si ritroverà in un modo o nell'altro "intrappolata" nella sabbia.
Avrai bisogno di una custodia ben isolata. Non ho molte informazioni su questo argomento al momento, ma non dovrebbe essere insormontabile e con isolanti abbastanza standard?
Per estrarre le calorie sarà necessario far circolare un fluido nella sabbia; il più semplice probabilmente è l'aria in un tubo incastonato nella massa di sabbia?
Non vedo nulla di molto complesso...? L'implementazione riserverà ovviamente la sua dose di sorprese, ma gli elementi di base sembrano facili da fornire e implementare...

[Remundo]

Ciao Ojal, ho menzionato l'argomento durante la mia ricerca su PHRSD.

Su questo link: http://sycomoreen.free.fr/PHRSD_FAQ_fra.html#09112008

troverai qualche informazione

Infatti, è possibile l'accumulo termico nella sabbia (e preferibilmente nella silice di quarzo fino a 1650°C).

Bisogna però fare attenzione a isolare termicamente questa sabbia, soprattutto perché fa caldo, il che richiede infrastrutture piuttosto importanti.

Ora ci sono mattoni refrattari in quarzite a nido d'ape in cui potremmo prendere in considerazione la circolazione di fluidi per fornire o rimuovere calore.
https://french.annecrefractorybrick.com ... brick.html

[phil59]

Avevo capito che i pannelli solari avevano una scarsa efficienza, rispetto ai pannelli termici...

A meno che non mettiate una (molte) stoviglie che scaldi direttamente la sabbia.... E l'acqua circola in tubi capaci di sopportare questo calore.

[Remundo]

I pannelli fotovoltaici e solari termici sono difficili da confrontare.

Se l’obiettivo è immagazzinare calore a diverse centinaia di gradi, il solare parabolico/concentrato è la scelta migliore. Ma ciò richiede aree con forte soleggiamento e senza nuvole.

Il pannello fotovoltaico fornirà l'effetto Joule che porterà ad alte temperature in una scatola ben isolata, ma è un peccato degradare l'elettricità in calore, e l'effetto fotovoltaico cattura solo il 20% del flusso solare incidente.

La successiva conversione all'elettricità subirà l'ira di Carnot. E anche perdite di stoccaggio. L'unico modo per limitare le perdite di Carnot è lo stoccaggio ad alte temperature, ma ciò richiede un ottimo isolamento.

[Ojal]

.../... Infatti è possibile l'accumulo termico in sabbia (e preferibilmente silice di quarzo fino a 1650°C).
Ora ci sono mattoni refrattari in quarzite a nido d'ape in cui potremmo prendere in considerazione la circolazione di fluidi per fornire o rimuovere calore.

Grazie per la vostra risposta
Quale sarebbe il vantaggio di utilizzare i mattoni di quarzite rispetto alla “semplice” sabbia?
Inoltre, la sabbia sembra più facile da installare rispetto ai mattoni?

[Ojal]

Avevo capito che i pannelli solari avevano una scarsa efficienza, rispetto ai pannelli termici...

A meno che non mettiate una (molte) stoviglie che scaldi direttamente la sabbia.... E l'acqua circola in tubi capaci di sopportare questo calore.

Non ho ancora confrontato queste caratteristiche.
Mi sembra "facile" alimentare resistenze elettriche che arrivino a qualche centinaio di gradi mentre mi sembra complicato utilizzare un fluido a 500°C per esempio... Quindi anche se il rendimento di un pannello fotovoltaico è meno buono di uno pannello termico, preferisco soluzioni semplici, conosciute, economiche, di facile realizzazione, di facile manutenzione. In ogni caso come primo approccio

[Remundo]

.../... Infatti è possibile l'accumulo termico in sabbia (e preferibilmente silice di quarzo fino a 1650°C).
Ora ci sono mattoni refrattari in quarzite a nido d'ape in cui potremmo prendere in considerazione la circolazione di fluidi per fornire o rimuovere calore.

Grazie per la vostra risposta
Quale sarebbe il vantaggio di utilizzare i mattoni di quarzite rispetto alla “semplice” sabbia?
Inoltre, la sabbia sembra più facile da installare rispetto ai mattoni?

La sabbia è una possibile soluzione se non la riscaldi troppo. Tuttavia, la sabbia contiene impurità che possono bruciare o sciogliersi a poche centinaia di gradi.

La quarzite è una roccia naturale a base di silice che si trova sotto forma di pietra, ma che può anche essere frantumata in sabbia ed è un materiale refrattario. Viene utilizzato nell'industria (forni, siderurgia, ecc.).

Esistono sacchi di quarzite che possono essere miscelati con cemento per formare una massa refrattaria “colabile”.
https://www.insertec.fr/cuarsil-is8-0-8-an.html

Il vantaggio di una roccia massiccia per immagazzinare calore è duplice: il volume sarà più piccolo a parità di massa, il che consentirà di immagazzinare più calore a parità di volume, e anche di ridurre le perdite per irraggiamento e conduzione (che sono proporzionali alla superficie del materiale).

[Ojal]

La sabbia è una possibile soluzione se non la riscaldi troppo. Tuttavia, la sabbia contiene impurità che possono bruciare o sciogliersi a poche centinaia di gradi.

La quarzite è una roccia naturale a base di silice che si trova sotto forma di pietra, ma che può anche essere frantumata in sabbia ed è un materiale refrattario. Viene utilizzato nell'industria (forni, siderurgia, ecc.).

Il vantaggio di una roccia massiccia per immagazzinare calore è duplice: il volume sarà più piccolo a parità di massa, il che consentirà di immagazzinare più calore a parità di volume, e anche di ridurre le perdite per irraggiamento e conduzione (che sono proporzionali alla superficie del materiale).

Avete le caratteristiche comparative di questi 2 materiali?
Tenderei comunque a privilegiare la sabbia a meno che le caratteristiche della quarzite non forniscano grossi vantaggi.
grazie

[Remundo]

non possiamo rispondere alla tua domanda, "sabbia" non significa nulla.

D'altra parte, la tua esigenza è mal definita; quanti kWh vuoi accumulare e con che differenza di temperatura?

Anche il terreno umido del giardino potrebbe renderti felice tra 0 e 100°C...

[GuyGadeboisTheBack]

1. La batteria a sabbia può utilizzare tutti i tipi di sabbia

La sabbia è un componente chiave del calcestruzzo e quindi vitale per l'edilizia moderna. Il calcestruzzo di buona qualità richiede sabbia con una certa dimensione e forma delle particelle, motivo per cui la sabbia viene estratta anche dagli ecosistemi costieri piuttosto che dai deserti.

Tuttavia, la nostra tecnologia è flessibile: la batteria di sabbia può utilizzare sabbia con composizione minerale varia, una gamma molto ampia di distribuzioni granulometriche e nessuna restrizione sui caratteri microscopici dei granelli di sabbia. Ciò rende possibile l'utilizzo di materiali disponibili localmente e comunemente, o addirittura considerati rifiuti.

Ci piacciono i materiali ad alta densità ed economici che non provengono da fonti rare. Lo sporco di qualcun altro potrebbe essere il nostro mezzo per immagazzinare calore.

https://polarnightenergy.fi/news/2023/8 ... -explained