Warmteopslag zonder verlies (?)

Zeolietwarmtewisselaar

Zeolietwarmtewisselaar met gecoate korreltjes (afb: FEP)

Zo’n 55% van de energie die we gebruiken gaat in verwarming en koeling zitten. De warmte die ontstaat wordt lang niet altijd nuttig gebruikt. Warmteopslag in zeolieten (‘kokende stenen’) zou een goede mogelijkheid zijn die warmte niet te verkwisten, alleen is daarvan de warmtegeleiding laag. Onderzoeksters van het Fraunhofer in Duitsland zouden nu de warmtegeleidbaarheid van die zeolieten, vaak gebruikt als katalysatoren, aanmerkelijk verbeterd hebben.
Tegenwoordig zijn nogal wat daken voorzien van zonnecollectoren om warmte op te vangen (ik heb het dan niet over zonnecellen). Dat werkt als heetwaterbron goed in de zomer, maar veel minder in de winter (als de verwarmingsvraag het hoogst is). Warmteopslag zou dan een (deel)oplossing van dit probleem kunnen zijn.
In die zonnecollectoren dient water als warmteopslagmedium. Daar heb je dan veel voor nodig om de warmte op te kunnen slaan, maar ook dan zal er warmte verloren gaan, hoe goed je de vaten verwarmd water ook isoleert. Alternatief is de thermochemische opslag, waarbij warmte voor langere tijd kan worden opgeslagen. Daarvoor zijn de ‘kokende stenen’ te gebruiken. Die slaan de warmte niet direct op, maar de warmte verdrijft het water waar die mineralen hun Griekse naam (zeolieten) aan te danken hebben.
In die ‘aangeslagen’ toestand zijn de zeolieten volledig droog. Als er dan water wordt toegevoegd, dan ontstaat er warmte. Voordeel van de zeolieten boven water als warmteopslagmedium is dat de warmte niet wordt opgeslagen als warmte maar als chemische energie. Dat betekent dat de warmte in die vorm lang kan worden vastgehouden. Vervelend is alleen dat de warmtegeleidbaarheid van zeolieten niet erg hoog is. Dat betekent dat de warmteoverdracht van of naar de zeolieten moeizaam verloopt.

ZeoMet

Onderzoeksters van het Fraunhofer-instituut FEP stellen dat probleem nu te hebben opgelost binnen het zogeheten ZeoMet-project. “We bedekten de korrels met aluminium. Dat verdubbelde bij de eerste keer de warmtegeleidbaarheid al zonder de wateropname en -afgifte te beïnvloeden”, zegt Heidrun Klostermann.  “We zijn nu bezig die geleidbaarheid op te voeren tot het vijf- tot tienvoudige door de aluminiumlaagjes aan te passen.”

Dat klinkt simpel, maar je hebt met korreltje te maken ter grootte van zo’n mm. Hoe kleiner hoe lastiger dat coaten gaat, maar uiteindelijk is het toch gelukt. Daarbij gebruikten de onderzoeksters een vacuümopdamptechniek, waarbij de korreltjes voortdurend in beweging worden gehouden.
De aldus gecoate zeolietkorrels kunnen niet alleen fungeren als warmteopslag maar ook als koelmedium bij, bijvoorbeeld, zonnecellen, die ’s zomers nogal heet kunnen worden hetgeen niet goed voor het rendement schijnt te zijn.

Bron: Alpha Galileo

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *