Ide om vattenburen värme utan el?

[Erik Forsman]

Mer energifrågor alltså:

Anta att vi har ett hus på 50 kvm (roten ur 50 ca 7) så 7 x 7 meter. Man gjuter en grundplatta på 8 x 8 x 2 meter.

Om vi tar kubiken på 7 x 7 x 2 = 98 kubik. Vi skapar en urgröpning, (eller gjuter med trämallar), en bassäng i grunden (med instickning för värmeväxling via solel och solluftfångare - rör) som motsvarar 98 kubik. Den fyller vi med regnvatten och isolerar med en meter per sida samt även neråt - därav att grundplattan har måtten 8 x 8 x 2 meter. Plattan ligger nu på frostfritt djup och huset vilar direkt mot plattan.

All värmeförlust sker nu uppåt (dels gå all värme uppåt, dels så saknas isoleringen på ovansidan) mot undersidan av huset och så skippar vi helt trossbotten så all värmeförlust tas upp av huset som blir värmebassängens isolering. Den värmeförlust som sker är vad som håller huset varmt!
Nu den svåra omräkningen:

Hur mycket värme lagras i bassängen?

Massan av vatten: 98 kubik = 98 000 kg
Vattnets värmekapacitet: 4,18 kJ per kg och grad.
Temperaturskillnad: 40 grader C (t.ex. från 50 grader  till -10 grader C).

Beräkning: 98000 kg  x 4,18 omvandling till kWh (för el jämförelse): 16385600 kJ delat med 600 (kJ/kWh) blir ca 4550 kWh.
 
98 kubik vatten som kyls från 50 grader C med 10 grader C frigör ca 4550 kWh värme. Räcker för ca 2,3 månader om huset förbrukar 2 000 kWh/månad och ca 4,5 månader om huset bara behöver 1 000 kWh/månad. Om huset är väl isolerat på sidor och under taket?

Den briljanta idén är: Ingen isolering från bottenplattan mot huset - all värmeförlust går uppåt in i huset. Ingen trossbotten - husets golv blir direkt varmt av bassängen. Värmeförlusten = gratis uppvärmning!

Skulle det vara görbart? Hur blir det på sommaren? Varmt?

[torbjorn]

Framför allt kommer den där bassängen med ljummet vatten att bli en bakterieodling med tiden. Luftfuktigheten kommer att vara hög över vattenytan, så räkna med att det blir problem med fukt, mögel och röta i husets golvkonstruktion.

[fri]

Hur tänker du styra värme avgivingen så energin räcker hela uppvärmnings säsongen?

Jag tänker att vattenmagasinet och därmed huset kommer att bli fuktigt och varmt ( +50°C)!på eftersommaren och tidig höst och att all användbar värme avgivits till kåken innan jul så att huset från januari och resten av uppvärmnings säsongen ut kommer ha i princip marktemperatur.

Om du istället bygger ditt energilager välisolerat och tar ut värmen via en värmepump till ett lågtempererat golvvärmesystem kanske det kan fungera, men då krävs ju el.

Själv håller jag kapad och kluven ved förvarad under tak som den bästa och enklaste energilagringen för hemmabruk. Du behöver sen inte mer än en kakelugn och en järnspis för att kunna använda den lagrade solenergin när du behöver den och såväl kapning, klyvning, förvaring och eldning kan ske helt utan el.
Önskar du vattenburen värme föreslår jag traditionell kökspanna med grova rör och självcirkulation till vattenburna radiatorer.

[Erik Forsman]

Framför allt kommer den där bassängen med ljummet vatten att bli en bakterieodling med tiden. Luftfuktigheten kommer att vara hög över vattenytan, så räkna med att det blir problem med fukt, mögel och röta i husets golvkonstruktion.

Skulle ju gå att lösa med klor, som i en swimmingpool, med sandfilter osv. Sedan ett vattentät skikt mellan bassäng och golv - ingen direkt fukt upp, bara via kondens. Vid för varmt läge lösa med ventilation? Poängen är värmen på vintern. Tycker man borde kunna använda just vatten som en gigantisk radiator, då knappast någonting håller värmen så bra som vatten. Antagligen en skrivbordskonstruktion, men tänka bara efterapa naturen. I öken, kan det krya ner till nollan under natten, trots ökenhettan på dagen.

Under 80-talet luffade jag runt i Indien, var mycket i södra Indien. Det är det varm året om, då haven är riktigt tempererade - man riktigt känner havsvärmen blåsa ni.     

[Schwartz kalle]

Skulle ju gå att lösa med klor, som i en swimmingpool, med sandfilter osv. Sedan ett vattentät skikt mellan bassäng och golv - ingen direkt fukt upp, bara via kondens. Vid för varmt läge lösa med ventilation? Poängen är värmen på vintern. Tycker man borde kunna använda just vatten som en gigantisk radiator, då knappast någonting håller värmen så bra som vatten. Antagligen en skrivbordskonstruktion, men tänka bara efterapa naturen. I öken, kan det krya ner till nollan under natten, trots ökenhettan på dagen.

Under 80-talet luffade jag runt i Indien, var mycket i södra Indien. Det är det varm året om, då haven är riktigt tempererade - man riktigt känner havsvärmen blåsa ni.   

Och på vintern kan man elda ändå i en special designad badtunnekamin som då ger varm BDT vatten och uppvärmning i ett! Då har man alltid tillgång till varmvatten och uppvärmning av huset blir då också billigare i det stora hela. Men gör en miniatyr och gör en ungefärlig mätning av alla värden så vet man det.

[Själv är bäste dräng]

Visst är vatten bra som värmemagasin, både för sin höga entalpitet och att det går att pumpa smidigt, och inte att bortse från - det är billigt. Men man måste se till att man har en bra behållare. Teoretiskt så skulle man ju kunna ha en så stor tank att man klarar sig hela vintern på vad som solen värmer under sommaren, då slipper man ju panna helt och hållet, men oftast faller det på isoleringen. Har snubblat över projekt på nätet där de använder tankar på 20-30 kubik, och det verkar vara där de stannar i praktiken. Då kan man elda på helgen och låta bli under veckan, och värmeförlusten blir så pass liten att nyttan överväger.

[Erik Forsman]

Ok... Så fler har gått i djupa tankar 

Själva isoleringen kanske man skulle kunna tänka i andra banor? När det kommer till ljudvågor är ett medium (vägg) med med vaccum imellan mycket effektivt. Skulle man inte kunna isolera en vattentank på samma sätt? Bara en tanke.

Annars, bra ide att låta solen värma upp en stor tank, och använda den för rotation i radiatorer, men då bör tanken vara gigantisk, väl isolerade till ett litet hus.

[Erik Forsman]

Ställde frågan till DeepSeek som tyckte förslaget  att isolera stor tank med varmvatten med omkringliggande vacuum var lysande bra tanke, återstår värmestrålning men det går att åtgärda med reflekterande material, precis som i en termos.

För höga tryck (undertryck också?) passar sfäriska behållare. Trä över en större behållare, täta den (löda) och suga ut så mycket luft som det bara går med kraftig luftpump.

[kretslopp]

Du ska inte tänka dej att ha klor i uppvärmt vatten.  Då sprids det ångor som är giftiga.

Ska du spara värme så ska det helst vara många mindre tankar. En mindre tank värms lättare upp på kort tid till hög värme. Att värmen i tanken är hög gör att det blir mer användbar värme. Så hellre ett kluster mindre tankar än en stor. Du kan tömma en tank åt gången på värme.

En öppen bassäng har en avdunstning som kyler den, avdunstningen blir större ju varmare du har den.

Det fins saltlagring av värme som fungerar. Du ska kanske studera det.

[Själv är bäste dräng]

Att utnyttja energiåtgången vid fasövergång i ett salt är ju kul, men då det ger motsvarande max 50 grader tempskillnad på vatten, och saltet kostar gissningsvis 10 kr kilot så får man räkna på vad som är bäst.

Det där med flera små tankar kontra en stor har också en kostnad. Mycket mer material och arbete med många små, och energiförlusterna ökar också.

Vakuum är trevligt, men lite svårt att fixa.

[Skogsvilde]

Man kan också ställa sig frågan varför dessa "innovativa" sätt inte har blivit vanligt förekommande.

[Själv är bäste dräng]

Ja, i 9 fall av 10 är det för att de inte fungerar bra, men i den 10de kan det ligga annat bakom.

[Erik Forsman]

Du ska inte tänka dej att ha klor i uppvärmt vatten. Då sprids det ångor som är giftiga.

Ska du spara värme så ska det helst vara många mindre tankar. En mindre tank värms lättare upp på kort tid till hög värme. Att värmen i tanken är hög gör att det blir mer användbar värme. Så hellre ett kluster mindre tankar än en stor. Du kan tömma en tank åt gången på värme.

En öppen bassäng har en avdunstning som kyler den, avdunstningen blir större ju varmare du har den.

Det fins saltlagring av värme som fungerar. Du ska kanske studera det.

Bra poäng,  med klor men i ett absolut slutet system, inget problem!


Förstår kanske inte hur du tänker här? Ska du ha de olika tankarna åtskilda ifrån varandra? Den totala ytan av värmeförlust ökar om du skalar upp, så effekten blir den motsatta eller tänker enbart en skiljevägg emellan så förlorar du i värmeförlust i balkar och dylikt.

Ju större volym i ett kärl, ju mindre värmeförlust i förhållande till ytan. Det är principen i ishavet, ju större djur ju mindre yta för värmeförlust - tänk val - stora djur, stor volym, lite yta - lite värmeförlust. Med många små kärl ökar ytan = ökad värmeförlust. Sedan sker avkylningen/värmeförlusten lika för alla vattentankar samtidigt, så det går inte att tänka en i taget, som saker som pengar vi kan flytta in och ut från en bank.

Att tänka i fysikaliska termer, att gå längt ner till botten i verkligheten är ytterst intressant och lärorikt att tänka kring för att förstå de fundamentala och här är det tänkandet som är det viktiga, för att förstå och se helheten.

Som jag set det så först har vi saker vi kan flytta på (ditt förslag om flera olika vattentankar). Sedan att se och förstå flöden (nationalekonomi, komplexa fläktsystem eller ip-nätverk) är exempel på konsten att se flöden och förstå flöden i stora komplexa system och de handlar logiska rörelser sist och knepigast är detta med energi, som har likheter med vatten - det måste ta vägen någonstans.

Energi och vatten har några gemensamma nämnare och energi kan (som alla vet) varken skapas eller förstöras (energiprincipen) bara omvandlas (kinetisk energi till värme t ex). Vatten å andra sidan är däremot en kemisk förening (väte och syre) och vi kan både skapa och "förgöra" men då genom kemiska reaktioner, inte genom att det magiskt bara försvinner, likt energi.

Nytt vatten bildas kontinuerligt både i naturen och i labb som till exempel förbränning av väte i raketbränsle eller vissa industrier och i andningsprocesser då både växter och djur skapar vatten som en biprodukt av cellulär andning.

Men massans bevarande är samma som energins bevarande. Vi kan kemiskt bryta ner och skapa vatten, till skillnad från energi, som bara kan omvandlas. Både energi och vatten följer bevarandeprinciper: energi- och massabevarande men på helt olika sätt.

Kort sagt: Vatten kan bli till andra ämnen, men inget försvinner bort i universum, det bara omvandlas. Så är det nog med själen också när vi dör (vi dör alltså inte). Ursäkta utvikningen :-)   

[Karlsdotter]

Det finns ett projekt som heter solviva och det går ut på att man har ett växthus mot sydväggen av huset. Inne i växthuset uppe mot taket har man sedan solfångare som innehåller vatten eller glykol som sedan leds till en värmeväxlare i en acctank för varmvatten både för tappvatten och värme. För att driva detta har man en solfångare som ger el till cirkpumpen. Växthuset gör så att diffen mellan dag och natt utjämnas. Man får även bra klimat för odling året runt.

[Erik Forsman]

Det finns ett projekt som heter solviva och det går ut på att man har ett växthus mot sydväggen av huset. Inne i växthuset uppe mot taket har man sedan solfångare som innehåller vatten eller glykol som sedan leds till en värmeväxlare i en acctank för varmvatten både för tappvatten och värme. För att driva detta har man en solfångare som ger el till cirkpumpen. Växthuset gör så att diffen mellan dag och natt utjämnas. Man får även bra klimat för odling året runt.

Tack för det tipset. Började söka kring detta och fann lite matnyttigt:



Den här Solvärme-lösningen är placerade 15 mil norr om polcirkeln och det visar sig att solvärme kan stå för omkring 80 procent av de nordiska hushållens uppvärmning om kostnaden är i nivå med andra uppvärmningsalternativ framgår inte. Det är forskarna vid Aalto-universitetet som genomför studien.
www.vvsforum.se/2017/06/solvarme-kan-ge-80-procent-av-uppvarmningen

Andra lösningen jag fann är typisk amerikanska och väldigt pratiga med mycket ovidkommande text, sett från vårt nordiska effektiva perspektiv:  https://www.solvivagreenlight.com/post/what-is-solviva
https://insteading.com/blog/underground-greenhouse/