Värm ditt hus på vintern med sommarens sol

soltak

Många som skaffar solpaneler i Sverige kan försörja sitt hus med ström – på sommaren. Skaffar de batterier eller utnyttjar vattenkraften som batteri kan de även strömförsörja huset på natten.

Stora problemet är dock den svenska vintern. Några få timmar lågt stående sol kan inte generera tillräckligt med ström för att värma upp huset. Precis när man behöver mest energi, när det är som kallast under långa mörka vinternätter lyser solen med sin frånvaro.

Därför döms solkraft ofta ut som opraktisk här uppe i norden. Den fungerar på våren, sommaren och hösten – men inte när den skulle behövas som mest, under vintern. Därför behöver även hus med solpaneler hämta el från elnätet på vintern. Man kan inte kapa ledningarna.

Det är inte praktiskt genomförbart att lagra elen i batterier. Hemmabatterier som Teslas Powerwall kan lagra tillräckligt med el för några få dagars drift – inte månaders. Vissa har då föreslagit vätgas som lösning, att spjälka vatten till vätgas på sommaren och värma huset med vätgaset på vintern. Förutom att det kostar extremt mycket är vätgastanken som då skulle behövas väldigt stor och explosionsfarlig. Flödesbatterier kan te sig något bättre då de ”bara” är jättedyra och skrymmande – de är inte explosionsfarliga i alla fall.

MOST

Professor Kasper Moth-Poulsen och hans forskarkollegor på Chalmers Tekniska Högskola har tagit fram ett lovande alternativ: Molecular Solar Thermal (MOST) energilagring. Idén går kort ut på att lagra solenergi inte som el utan som kemisk energi.

Systemet består av en vätska innehållande noggrant skräddarsydda, komplexa molekyler, särskilt utformade så att de kan anta två olika, stabila former med två olika energinivåer. När vätskan belyses med solljus ändrar fotonernas energi en av molekylens dubbelbindning till två enkelbindningar. Molekylen ändrar då form, den vrider sig lite och får ett högre energiinnehåll.

Vätskan kan nu lagras i tank i månader. Molekylerna behåller sin form och därmed den lagrade energin.

På vintern när man vill komma åt energin igen låter man vätskan passera en katalysator belagd med silvernitrat (samma ämne som användes förr i tiden vid tillverkning av fotografisk film). Då återgår molekylen till sin lägre energinivå med dubbelbindning igen och energin som då frigörs avges i form av värme. Vätskan kan därefter åter ”laddas” med solljus och processen kan återupprepas om och om igen.

Ett färdigt system till ett hus skulle kunna bestå av en tank innehållande vätska med lägre energinivån. Därifrån pumpas vätskan genom en solfångare som liknar dem man använder till att värma vatten med solljus. Därefter lagras den laddade vätskan med högre energinivå i en annan tank till vintern. På vintern pumpas vätskan till en katalysator där den avger värme man kan värma sitt hus med. Därmed tappar den sin energinivå och kan åter lagras i tank 1 redo för nästa varv på sommaren.

På så sätt värms huset på vintern av sommarsolens lagrade energi. Värmen skapas direkt via kemiska reaktioner, utan att omvandlas till el på vägen.

MOST är fortfarande på forskningsstadiet. Forskarna letar fortfarande efter bästa möjliga molekylen som kan lagra mest energi. Talande för utvecklingen är dock att första rapporten om MOST från 2012 talade om 10 Wh energi per liter vätska, och att vätskan värmdes upp 25 grader när energin frigjordes. Senaste rapporten som publiceras i maj i år vittnar om att de har lyckats öka energidensiteten till 155 Wh per kg med ett teoretiskt maximum på 257 Wh per kg – samma energidensitet som i Tesla Model S batterier! Och vätskan värmdes upp 60 grader när energin frigjordes.

Framtidens hus kanske har solceller för att försörja dem med el, batterier som lagrar elen över natten – och solfångare och tankar med MOST-vätskor som lagrar sommarsolens värme till kalla vinterdagar.

Tagged , , . Bookmark the permalink.
  • Stefan Larsson

    Jag hörde inslaget i radion och tyckte prinicipen lät synnerligen intressant. Dock måste nog energitätheten upp rejält om man inte ska behöva väldigt stora tankar för vätskan.
    Med ett innehåll på 250 Wh/l behövs 4 l för 1 kWh. En förbrukning på 50 kWh/dygn lågt räknat är definitivt inte överdrivet (det dubbla är inte heller otänkbart vid rejäl kyla) ger 200 l/dygn, vilket om man behöver lagra energi för en period på 100 dagar ger 20000 l, dvs 20 kubikmeter. Gånger två med två tankar (laddad och urladdad vätska) ger totalt 40 kubikmeter tank.
    Men eftersom tekniken är i sin linda lär det förhoppningsvis utvecklas, och det är väl inte heller otänkbart med viss påfyllnad i ”laddat”-tanken en solig vinterdag.

    • http://teslaclubsweden.se Tibor Blomhäll

      Det är iofs 250 Wh/kg, inte liter men jag tror också vi kan approximera med att 1 liter av vätskan väger runt 1 kg tills vi vet exakta densiteten.
      Istället för två tankar kan man ha en tank med rörlig mellanvägg. eller två flexibla tankar ovanpå varandra. Då behövs endast 20 kubikmeter totalt för att lagra vätskorna. Det blir 2x2x5 meter, vilket får plats i en genomsnittlig källare.
      Stora frågan tycker jag är snarare priset. Vätskan får inte vara för dyr att tillverka. Man kommer ju behöva ha tusentals liter av den. Vätskans pris måste betala igen sig på 10-15 år för att få folk att byta.

      • Stefan Larsson

        Det stämmer – jag tänkte nämna att jag approximerade vikten till ett kg/l som för vatten men glömde det. Och rörlig mellanvägg är förstås en bra metod för att inte behöva två tankar – man slipper då även ha luft/tomrum i tanken som eventuellt påverkar vätskan utan kan mer eller mindre köra ett helt slutet system vilket förstås är en fördel.
        ”Dessvärre” får man kanske räkna upp energiåtgången. Före installation av bergvärme i början av 90-talet minns jag att mina föräldrars hus – som då värmdes upp med vattenburen el – drog över 200 kWh/dygn när det var rejält kallt vintertid. Viss tilläggsisolering samt bergvärmen sänkte om jag minns rätt detta med åtminstone hälften, så 50-100 kWh/dygn får man nog räkna med beroende på var i landet man bor. Och man kan förstås spetsvärma med el extrema dagar.

    • Dorothy Barbara

      ”— Peppermint (2018) H.D 0nline —”
      Om du vill titta på filmer av bästa kvalitet, så kan du kopiera den här länken
      => => => marvel-kuli.blogspot.com

    • Annamarie

      ”— Nobody’s Fooll (2018) H.D 0nline —”
      Om du vill titta på filmer av bästa kvalitet, så kan du kopiera den här länken
      ➸➸➸ ciberpeliculas-4k.blogspot.com

    • Tareti Barbosa

      ”— KIN (2018) H.D 0nline —”
      Om du vill titta på filmer av bästa kvalitet, så kan du kopiera den här länken
      ➸➸➸ somosmovies-4k.blogspot.com

  • Björn

    eller så går man och köper lite salt, :-)
    http://saltxtechnology.com/applications/enerstore/

    • http://teslaclubsweden.se Tibor Blomhäll

      Fast det är också bara korttidslagring över natten.

      • Björn

        http://saltxtechnology.com/technology/
        När saltet och vattnet separerats behålls ”laddning” tills de återförenas och ger en varm och en kall sida.

        • Magnus Johansson

          Hur många kilo salt behöver man för att lagra till exempel 1000 kWh?

          • Björn

            Hittar ingen uppgift på det

          • Björn

            10,000 tons of NCS, which is equivalent to 4,000 MWh of thermal energy storage