Stokage d'énergie en chauffant de l'eau

[gloups13]

Bonsoir tout le monde.
Voila j'ai un petit problème.Je veux stoker de l'énergie quand elke abondante dans la nature pour piuvoir ensuite m'en servir quand j'en au besoin.Comme les batteries coûtent trop chère je veux donc stoker cette energie en chauffant de l'eau de la temperature To=283K à la temperature T1=358K.
Je veux stoker A Joules.Ma question est combien de litre d'eau il me faut en supposant que le réservoir est adiabatique.
Moi j'ai trouvé A=mC(T1-T0)-mCText*ln(T1/T0) avec C la capacité thermique massique de l'eau et Text la temperature de l'atmosphere constante.Je ne sais pas si mon raisonnement est correcte ou non car j'ai fait comme si :'avais une pompe à chaleur avec W=A. Merci de m'aider.Je vous remercie d'avance!
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[invite21348749873]

Bonjour
Si votre réservoir est rigoureusement adiabatique, l'énergie nécessaire pour porter une masse d"eau de T0 à T1 ne devrait pas dépendre de Tex.

[gloups13]

j'ai dit que pour faire passer ma masse d eau de T0 à T1 il fallait une pompe à chaleur avec commesource froide l atmosphere et comme source chaude mon reservoir. W+Qc+Qf=0
Qc=-mC(T1-T0) puis le second principe de la thermo et ainsi de suite. Voila!

[invite2232cd4b]

Les enceintes adiabatiques performantes sont possibles et ton idée est excellente, même si ont préférera stoker dans un liquide de plus forte cc. La ou est le point dur, est de faire un vide très élevé dans la bouteille "Thermo", mais pas impossible. Des anciens stoker la chaleur dans des pierres de granite à plus grande cc. Le vide intersidéral a été presque atteint dans certain labo ! A quand des applications utiles pour les gens de tous les jours ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[gwgidaz]

Bonjour,

Si c'est pour stocker une importante quantité de chaleur, une bouteille thermo risque de coûter cher. On peut stocker de quoi se chauffer l'hiver dans une grande piscine , à condition d'entourer le fluide par une bonne épaisseur ( 1 m ?) d'isolant, comme le polystyrène expansé...
On peut augmenter la quantité de chaleur stockée en remplaçant l'eau par un fluide qui changera d"état ( solide à froid, liquide à chaud). On augmente ainsi énormément la quantité de chaleur restituée. Un bon candidat, c'est l'acide acétique pur. Mais on retrouve alors le problème du coût....

[gwgidaz]

Rebonjour,

Encore que l'acide acétique, c'est pour empêcher de geler. ( point de fusion 16degrés) Sinon, il y a la paraffine qui fond vers 60 degrés, et qui possède une bonne chaleur latente.
Tu peux aussi utiliser les chaleurs stockées par la dissolution d'un sel ...

[invite0bbe92c0]

Les enceintes adiabatiques performantes sont possibles et ton idée est excellente, même si ont préférera stoker dans un liquide de plus forte cc. La ou est le point dur, est de faire un vide très élevé dans la bouteille "Thermo", mais pas impossible. Des anciens stoker la chaleur dans des pierres de granite à plus grande cc. Le vide intersidéral a été presque atteint dans certain labo ! A quand des applications utiles pour les gens de tous les jours ?

A quand la fin des déterrages de discussions qui ont 3 ans ?

[RomVi]

Rebonjour,

Encore que l'acide acétique, c'est pour empêcher de geler. ( point de fusion 16degrés) Sinon, il y a la paraffine qui fond vers 60 degrés, et qui possède une bonne chaleur latente.
Tu peux aussi utiliser les chaleurs stockées par la dissolution d'un sel ...

La paraffine n'est guère plus performante que l'eau. Il n'y a pas grand chose qui possède une capacité thermique plus importante.

[gwgidaz]

La paraffine n'est guère plus performante que l'eau. Il n'y a pas grand chose qui possède une capacité thermique plus importante.

Bonjour,

Je ne parle pas de la chaleur massique ( je crois que c'est l'eau le mieux) mais de la chaleur latente de fusion: Quand on fait fondre de la paraffine, celle-ci absorbe de la chaleur mais reste à la même température tant que toute la paraffine n'est pas fondue. Cette chaleur sera restituée au refroidissement: Pendant la phase de solidification, la paraffine va restituer des calories sans pour autant se refroidir.
Avec ce procédé, on peut stocker nettement plus de calories qu'en utilisant une simple élévation de température. Il faut utiliser un corps dont la température de fusion se trouve entre Tmin et Tmax.

[RomVi]

Bonjour,

Je ne parle pas de la chaleur massique ( je crois que c'est l'eau le mieux) mais de la chaleur latente de fusion: Quand on fait fondre de la paraffine, celle-ci absorbe de la chaleur mais reste à la même température tant que toute la paraffine n'est pas fondue. Cette chaleur sera restituée au refroidissement: Pendant la phase de solidification, la paraffine va restituer des calories sans pour autant se refroidir.

J'avais bien compris

Avec ce procédé, on peut stocker nettement plus de calories qu'en utilisant une simple élévation de température. Il faut utiliser un corps dont la température de fusion se trouve entre Tmin et Tmax.

Non justement, je te laisse faire le calcul si tu veux le vérifier, mais en exploitant l’énergie de changement d'état de la paraffine (vers 60°C) on récupère autant d’énergie qu'en chauffant de l'eau de 40 à 60°C. L’intérêt est nul.

[gwgidaz]

Je n'ai pas ces chiffres là .
j'ai:
enthalpie de la paraffine : 210 J/g
chaleur massique de l'eau : 4 J/g/K

Ce qui donne un rendement plus intéressant que ce que tu dis...Mais peut-être n'ai-je pas les bons chiffres.
D'ailleurs, il y a déjà eu un fil sur ce sujet ici....

[RomVi]

Non ce sont les bons chiffres, c'est simplement que j'ai donné un Dt de 20°C de mémoire, mais ce serait plutôt 50.

Avec une cuve d'eau chauffée de 20 à 70°C tu vas stocker autant d'énergie qu'avec le changement d'état de la paraffine à 60°C. La dissipation est un petit peu plus importante pour l'eau puisque la température est un peu plus haute, mais la paraffine pose d'autres contraintes en terme d'échange (une fois solidifiée il s'agit d'un très mauvais conducteur thermique) et le cout est nettement plus élevé, donc à cout équivalent on peut utiliser beaucoup plus d'eau.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Si ce système de conservation de la chaleur était intéressant économiquement, on pourrait l’acheter dans les magasins de bricolage.

Avant de s’emballer, il faut commencer par calculer l’énergie dépensée pour le chauffage (dans ce cas particulier) pendant une année. Ceci est faisable à partir de la facture d’électricité d’une année entière (pas les taxes, mais la consommation en kWh), ou celle du fuel ou gaz. Puis calculer le volume d’eau nécessaire pour stocker cela avec un ΔT de 50°C. Quelles sont les dimensions pour un tel volume ? Y a t-il de la place ?

Il n’est pas intéressant de construire un réservoir au dessus du sol. Cela demanderait de l’isolation thermique hors de prix. Il vaut mieux faire un réservoir enterré. Une épaisseur de 50 cm ou 1 m de terre est un bon isolant thermique.

Il faudra aussi tenir compte que quand la température du réservoir baise, elle sera trop faible pour alimenter les radiateurs directement. Il faudra une autre pompe à chaleur pour fabriquer le l’eau chaude à partir de celle du réservoir.

Maintenant il faudra calculer les coûts. Construction, équipement (pompe à chaleur de la bonne puissance), maintenance, consommation d’énergie de la pompe, etc.
Je parie un café, que le résultat sera dissuasif sauf pour des raisons idéologiques, bien sur.
Au revoir.

[gwgidaz]

Bonjour.
Si ce système de conservation de la chaleur était intéressant économiquement, on pourrait l’acheter dans les magasins de bricolage.

Avant de s’emballer, il faut commencer par calculer l’énergie dépensée pour le chauffage (dans ce cas particulier) pendant une année. Ceci est faisable à partir de la facture d’électricité d’une année entière (pas les taxes, mais la consommation en kWh), ou celle du fuel ou gaz. Puis calculer le volume d’eau nécessaire pour stocker cela avec un ΔT de 50°C. Quelles sont les dimensions pour un tel volume ? Y a t-il de la place ?

Il n’est pas intéressant de construire un réservoir au dessus du sol. Cela demanderait de l’isolation thermique hors de prix. Il vaut mieux faire un réservoir enterré. Une épaisseur de 50 cm ou 1 m de terre est un bon isolant thermique.

Il faudra aussi tenir compte que quand la température du réservoir baise, elle sera trop faible pour alimenter les radiateurs directement. Il faudra une autre pompe à chaleur pour fabriquer le l’eau chaude à partir de celle du réservoir.

Maintenant il faudra calculer les coûts. Construction, équipement (pompe à chaleur de la bonne puissance), maintenance, consommation d’énergie de la pompe, etc.
Je parie un café, que le résultat sera dissuasif sauf pour des raisons idéologiques, bien sur.
Au revoir.

Bonjour,

L'intérêt de la paraffine aurait été justement que la température du réservoir reste constante ( 55 à 60 degrés) pendant presque toute la durée de la restitution de la chaleur....Mais je suis de votre avis, ça coûterait quand même bien cher....
La paraffine pourrait peut-être convenir pour des systèmes de petites dimensions, associée à une bouteille "thermo" pour conserver des aliments chauds....

[RomVi]

Même dans une bouteille thermos le gain n'est pas forcément évident. Pour commencer il faut ajouter une couche supplémentaire dans la bouteille puis la sceller, ce qui diminue le volume disponible, ou bien faire une thermos plus grosse, ce qui augmente la surface et donc la déperdition.
Ensuite il faut bien réaliser que la paraffine ne fond pas instantanément, sa conductivité est plutôt mauvaise. Il faudra donc remplir la bouteille avec de l'eau bouillante et attendre suffisamment longtemps avant d'y mettre le contenu qui doit rester chaud. Ce système apporterait aussi des problèmes de RDM sur la structure, car la paraffine perd un volume important en se solidifiant.
Les bonnes idées foisonnent, surtout sur les forums, mais dès que l'on aborde les différents aspects pratiques et économiques elles ne sont souvent plus si bonnes.

[gwgidaz]

Bonjour,

De toute façon, si c'était une bonne idée, ça existerait déjà....

[stefjm]

Argument déjà employé sans doute il y a 2000 ans...