Tema: Acumular energía congelando agua

Iniciado por carlos6025

¿Forrar toda la fachada de la casa???
Creo que estas de broma...

Aún así haría falta el AA.
La fachada es de 12cm de ladrillo caravista+4cm de porexpan+ladrillo de 7cm+enlucido yeso. Las ventanas aluminio básico con climalit. Techo de fojado+porexpan+ teja inclinada. Vamos, lo "normal" de hace 20 años.

La cuestión es tener AA nocturno sin meter más batería.

Pues lo siento, porque forrar un caravista es un sacrilegio castigado con pena de excomunión, creí que era de pared de ladrillos con enfoscado.

Pues lo tienes difícil, pues el aislante es algo escaso, yo vivía en un piso con ese aislante y mirando al sur y era un cocedero en verano, además las putas de las hormiguitas sacaban a la calle las bolitas de “porexpan”, pues habían varios hormigueros en la fachada de edificio.

Teníamos un Split de 1800 frigorías en el comedor que estaba toda la noche en marcha para que nos entrara el frio por el pasillo, dejábamos abiertas las habitaciones y cerradas el resto de puertas con sellado total de estas, eso sí, la carpintería era de madera y las persianas de plástico bajadas, el fresco solo duraba hasta una hora después de apagar el Split.
Ni te cuento el cambio de temperatura que había entre el dormitorio y el aseo.

En fin, habrá que seguir pensando, de momento yo sigo votando por la evaporadora por cubitos de hielo.

O sea, que en principio parece que ese equipo en particular si llega a congelar el agua. Pero claro, ¿con que rendimiento?
El compresor en la unidad exterior seguía consumiendo los 1300W o quizá un poco menos, pero no tiraba aire caliente, señal de que el rendimiento era muy bajo.

La idea funciona, enhorabuena!
Respecto a las pruebas que has hecho me gustaria recalcar que tendran diferencias con el resultado final, si pones un serpentin largo y repartido por todo el arcon el refrigerante volvera al compresor menos frio y ademas aumentara mucho la transmision de calor.

La cuestión es tener AA nocturno sin meter más batería.

Con esto entiendo que trabajaras con "sobrantes" y por tanto el rendimiento sera una cuestion menor.

Animo y un saludo.

Iniciado por jamin89

Respecto a las pruebas que has hecho me gustaria recalcar que tendran diferencias con el resultado final, si pones un serpentin largo y repartido por todo el arcon el refrigerante volvera al compresor menos frio y ademas aumentara mucho la transmision de calor.



Con esto entiendo que trabajaras con "sobrantes" y por tanto el rendimiento sera una cuestion menor.

Animo y un saludo.

¿Qué quieres decir con lo de "el refrigerante volverá menos frío", que aumenta el rendimiento?

Otra cosa que tengo entendido es que el R-410 es capaz de evaporar a menor temperatura que el R-22. La prueba del otro día fue con R-410, pero los equipos que tengo disponibles trabajan con el R-22, por lo que es posible que con el R-22 no llegue a congelar.

El rendimiento es una cuestión menor, pero hasta cierto punto. Tampoco es que me sobren kWh a porrillo. Podría disponer de unos 15kWh todos los días que haya buen sol.

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Iniciado por mjrosg

Pues lo tienes difícil, pues el aislante es algo escaso, yo vivía en un piso con ese aislante y mirando al sur y era un cocedero en verano, además las putas de las hormiguitas sacaban a la calle las bolitas de “porexpan”, pues habían varios hormigueros en la fachada de edificio.

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Mi casa no es el típico cocedero, mantiene una temperatura agradable. Pero ya sabes que por nuestra tierra hay muchas noches de verano que se hace difícil conciliar el sueño, y se está mejor fuera que dentro de la casa. Entre eso, que me sobran kWh solares y ganas de inventar...pues se me ocurrió lo de acumular frío para las noches.
Y que somos unos comodones...jejeje. Nuestros padres y abuelos salían "a la fresca" un rato y les bastaba. Ahora, si sudamos un poquito en la cama, ya nos agobiamos...Bueno, antes también sudaban, pero se aguantaban, porque no había para meter un split en cada habitación, jejeje. Como cambia la vida...

¿Qué quieres decir con lo de "el refrigerante volverá menos frío", que aumenta el rendimiento?

Efectivamente, si el refrigerante esta a 0ºC a la vuelta en vez de -6ºC una vez comprimido estará unos 6ºC mas caliente y cedera mas energia al aire y por tanto a mismo consumo mayor rendimiento.
Respecto al rendimiento, lo dicho, todo lo que consigas aumentar la temperatura del retorno del foco frio y lo que puedas bajar la del retorno del foco caliente aumentara el rendimiento.

Respecto a los fluidos refrigerantes mis conocimientos no llegan a ello y lo unico que te puedo recomendar es que o bien te asesore un frigorista profesional o procedas a realizar un test con los equipos que planeas usar.

Un saludo y animo!

Es decir, que el rendimiento es proporcional a la diferencia de temperaturas de salida condensador/salida evaporador, ¿es así?

Lo digo porque estoy pensando en enfriar el condensador con el agua de la piscina. Siempre estará a menor temperatura que la temp. ambiente. Y así mato 2 pájaros de 1 tiro, AA nocturno y piscina más caliente, jejeje

el rendimiento es proporcional a la diferencia de temperaturas de salida condensador/salida evaporador, ¿es así?

no exactamente, la eficiencia (por que rendimiento es cuando es menor de 1) de el ciclo teorico es Tf/(Tc-Tf). esa es la pura teoria.

Lo digo porque estoy pensando en enfriar el condensador con el agua de la piscina. Siempre estará a menor temperatura que la temp. ambiente. Y así mato 2 pájaros de 1 tiro, AA nocturno y piscina más caliente, jejeje

Es una gran idea, como imagino que ya conoces la estratificacion sabras que lo mejor sera colocar el serpentin en la parte baja de la piscina y el de frio en la parte alte del arcon (siempre hablando de retornos que son la parte critica).
Lo unico que te recomiendo es que hagas unos numeros rapidos no vaya a ser que al final calientes la piscina en exceso, yo un año use los sobrantes de la termica para la piscina y al final parecia que te metias en un jacuzzi, y no es eso lo que uno quiere en agosto a 38ºC.

Un saludo

Iniciado por jamin89

no exactamente, la eficiencia (por que rendimiento es cuando es menor de 1) de el ciclo teorico es Tf/(Tc-Tf). esa es la pura teoria.

O sea, que la temp. de salida del gas del evaporador es más determinante que "enfriar bien" el condenador. Entiendo.

Iniciado por jamin89

Es una gran idea, como imagino que ya conoces la estratificacion sabras que lo mejor sera colocar el serpentin en la parte baja de la piscina y el de frio en la parte alte del arcon (siempre hablando de retornos que son la parte critica).

En todo caso la idea sería poner el condensador aparte, fuera de la piscina, y "bañarlo" con un flujo de agua constante.

Y dentro del arcón tendría que haber un movimiento constante del flujo anticongelante, para que "bañara" los elementos pequeños e individuales de congelación.

Iniciado por jamin89

Lo unico que te recomiendo es que hagas unos numeros rapidos no vaya a ser que al final calientes la piscina en exceso, yo un año use los sobrantes de la termica para la piscina y al final parecia que te metias en un jacuzzi, y no es eso lo que uno quiere en agosto a 38ºC.

Un saludo

jajaja. Bueno, la energía que podría meter a la piscina no sería ni comparación al excedente de una térmica.
Para calentar 1ºC 40m3 de agua se necesitarían...46kWh. Yo no voy a llegar ni a la 1/4 parte.

[QUOTE]O sea, que la temp. de salida del gas del evaporador es más determinante que "enfriar bien" el condenador. Entiendo./QUOTE]

Se me a olvidado decir que los grados son en kelvin, entonces lo mas importante es reducir el salto entre los dos focos, xo esto es teoría pura, el ciclo de refrigeración estándar no es perfecto y por tanto el rendimiento tiene otras curvas distintas, no creo q la info del fabricante de ac haga pruebas para congelar, pero todo es probar.

Un saludo

Entonces, teóricamente, haciendo unos números por encima, de enfriar el condensador con aire, a enfriarlo con el agua de la piscina, me sale una eficiencia del doble ¿eso puede ser en la práctica?

Gracias. Me has dado pistas de mucho valor para el "invento".

Para que te hagas una idea a grande rasgos de cómo funciona la cosa:
El refrigerante se convierte en vapor o más bien es forzado a convertirse en vapor a la entrada del evaporador, hay dos sistemas, médiate un atomizador o como los Split, por capilaridad, al convertirse en vapor se enfría y trata de ganar calor del medio, a continuación es absorbido por la bomba por el otro extremo del evaporador que lo comprime, al ser comprimido se junta todo el calor adquirido en muy poco espacio, donde ya sea por aire o por agua se baja la temperatura y vuelve otra vez a hacerse de nuevo el proceso.

Se me olvido, el R22 al igual que el R12 son dos gases muy buenos, pero pertenecen a los gases malditos y está prohibida su venta y comercialización, cuidado con abrir el chisme pues como pierdas el gas te va a ser bastante difícil de conseguirlo.

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Otra cosa, los gases antiguos eran muy estables y porque perdieran un poco no pasaba nada, de hecho los instaladores utilizaban el “barrido” en vez de la bomba de vacío, en estos sistemas la perdida de gas no era na traumática, bastaba con añadirle y listo papeles.

Los actuales gases no son tan estables y como se te ocurra hacer el barrido o tengas una perdida, tienes que sacar todo el gas restante, pues el gas ha perdido sus propiedades y hay cargar el sistema con una nueva carga de gas.

Después de un largo parón, he seguido con la pruebas y los experimentos para tener más claro lo que tengo que hacer.

Ya tengo en mi poder el equipo de AA que quiero utilizar para la fabricación y almacenaje de hielo, y he hecho lo siguiente:

- El equipo es de 1800W de consumo y unos 4000W de potencia frigorífica (3500 frigorías). Comparado con los actuales, tiene menos eficiencia, pero es que es un equipo que estuvo instalado unos 6 años y otros 8 años "aparcado" en un almacén. Lo bueno es que estuvo funcionando pocas horas efectivas, por lo que es antiguo, pero no viejo.

- La primera prueba fue meter el serpentín evaporador en un bidón con 150 litros de agua. En 1 hora, la temperatura de toda el agua bajó desde 23ºC hasta 8ºC. A partir de esos 8ºC, el serpentín comenzó a congelarse, y en pocos minutos se quedó hecho un bloque de hielo, por lo que la temperatura del agua no bajaba de los 6-7ºC, por más tiempo que estuviese en marcha.
Hasta aquí bien, es lo que suponía que iba a pasar.
Le puse la sonda del termostato bien pegada a los tubos del serpentín, para saber hasta donde podía llegar la temperatura. La sonda se quedó envuelta en el hielo, que por cierto, llegó a hacerse una capa de hielo alrededor de los tubos, de 3cm, y porque no lo dejé más tiempo en marcha.
El caso es que la sonda llegó a marcar -16ºC!!. Toda una satisfacción para mi, pues pensaba que no iba a pasar de los 2-3ºC bajo cero. Desde entonces me quedó claro que con ese equipo de AA podría llegar a congelar docenas de litros de agua. Solo era cuestión de tiempo de funcionamiento y sobre todo de la forma de hacerlo sin que se congelara el fluido que rodeaba al serpentín.

- Compré líquido anti-congelante de los que se usan en los radiadores de los coches. Según ponía en la etiqueta, aguantaba sin congelar hasta -37ºC. Me pareció mucho, pero bueno...

- Hice la misma prueba, pero en vez de los 150 litros, lo hice con 10 litros de mezcla agua+anti-congelante. Se suponía que podría aguantar hasta unos -18ºC. Puse el AA en marcha y sorpresa!!, cuando la mezcla llegó a los 4ºC, empezó a congelarse el serpentín.
Cagoenla....!!! ¿Cómo es posible? ¿es mentira lo que dice la etiqueta del anti-congelante?
Llené un vaso de anticongelante y lo metí en el congelador del frigo de casa. Al día siguientes estaba totalmente congelado, a -18ºC.
Ale!!, eso para que os vayáis creyendo todo lo que pone en las etiquetas.

- Entonces se me encendió la luz, y pensé que si el Limonchelo, el whisky, el orujo y otros licores no se congelan en el frigo, podría utilizar alcohol como anti-congelante.
Efectivamente, el alcohol etílico (etanol), se congela a -113ºC y se puede utilizar como anti-congelante. Y además no es excesivamente caro. Hay que pensar que si hago lo que quiero hacer, necesitaré uno 25-40 litros de alcohol de 96º (el típico alcohol de 96º que venden en las farmacias).

- Pues hice lo mismo, pero una mezcla de 5 litros de alcohol+10 litros de agua. Puse el AA en marcha y a los pocos minutos la mezcla me llegó a los -5ºC y ni gota de congelación. Metí un pequeño depósito de agua sola, dentro de la mezcla anti-congelante y al cabo de unos minutos largos se congeló el agua del depósito.
Pasado el tiempo, se empezó a congelar el serpentín, pero la mezcla de alcohol+agua ya alcanzaba los -8ºC. Más que suficiente para poder congelar depósitos de agua inmersos en la mezcla anti-congelante, dándole tiempo, evidentemente.


Bueno, el caso es que ya tengo montado el equipo compresor+condensador del AA donde va a ir definitivamente.
El próximo paso va a ser buscar un arcón congelador horizontal de segunda mano baratito, para meter un serpentín-evaporador y conectarlo al AA. Llenarlo de botellas de agua (los típicos envases de plástico de agua mineral), añadirle agua+alcohol en la proporción 2:1 para que quede "alrededor" de las botellas de agua, todo cubierto, y ver que tal funciona, si llega a congelar todas las botellas y tiempo que tarda en hacerlo.

Seguiremos informando...

podrías llenar un congelador arcón de agua.

Dentro le pones una serpentina de cobre de 2 o 3 pulgadas que quede surmergida.
A la serpentina que sale del congelador le conectas da una parte un tubo que trae el aire acondicionado por toda la casa con un aspirador centrifugo, y por el otro lado le pones un filtro de aire.

Durante el día el congelador congela el agua utilizando la energia que te sobra de las placas.
Durante la noche el agua se descongela poco a poco enfriando el aire que pasa por la serpentina y solo tienes que gaster energia para el aspirador.

creo que podría funcionar

La idea es esa que tu has expuesto, pero con fancoils en las habitaciones.
Lo de congelar todo un arcón lleno de agua no es posible, Ójala!!, me evitaría trabajo.
El hielo es mal conductor térmico. Empezaría a formarse una capa en la parte más externa del arcón que aislaría el paso del "frío" a la parte interna. Al cabo del tiempo sí que se llegaría a congelar todo el bloque, pero necesitaría varios días (muchos) para conseguirlo, y yo necesito que el proceso se haga diariamente. En 4-6 horas como mucho debe congelarse todo el volumen.
Por eso explico más arriba que voy a meter muchas pequeñas unidades de agua (botellas de plástico de 1,5 litros). Todas ellas bañadas en anti-congelante en movimiento, para que pueda llegar a todos los rincones y congelar el agua de esas botellas.
Cuanto más pequeñas sean esas unidades, mejor, más rápido se van a congelar. De momento voy a probar con botellas de 1,5L.

Pues ya tengo superado lo más difícil. Ayer por fin pude congelar 150 litros de agua, (en 100 botellas de 1,5 litros). Falta "depurar" el sistema, pero ahora ya puedo decir que si que es posible.
He necesitado 6 horas continuas de funcionamiento del equipo de aire acondicionado, que con un consumo medio de 2400W, se ha chupado 2,4 x 6 = 14,4kWh
Teorizando, para enfriar todo el sistema, es decir, 100 litros de anticongelante (agua + etanol al 20%), desde 5ºC hasta -7ºC + enfriar y congelar 150 litros de agua, se necesitan 15000 Frigorías, o lo que es lo mismo, 17,5 kWh.

Me sale un EER (que es lo mismo que el COP, pero para frío) de 17,5 kWh / 14,4kWh = 1,22 EER. No es mucho, pero es lo que hay...

Con todo eso, tengo disponible teóricos unos 17kWh de energía para climatizar la casa, que en electricidad, unos splits gastarían unos
6-8 kWh (según la eficiencia de los equipos).

A ver si tengo un rato y saco unas fotos.

Interesante.

Eso con tarifa nocturna, se podría considerar... Yo creo que no está nada mal.

Así es, es lo que se hace en grandes edificios, gastar energía en horario "barato", para luego extraer el frío de ese hielo, para climatización.

Ihobe - Sistema de acumulación térmica de hielo

Yo lo voy a hacer al contrario, almacenar hielo de día con el sol, con los excedentes, y gastar ese hielo por la noche. O también por el día, por que no.

el glicole es contaminante y en caso de perdita sería un problema.
Estaba pensando a algo de alternativo.... la sal

Imagine de llenar el arcón con la serpentina de cobre con 2-300 kg de sal grueso que se compra a sacos de 20kg.
Cuando está lleno, se añade agua, lo que basta para llenar los huecos.

con una solucción de sal al 20% el punto de congelación baja a -16º.... imagínate una solución al 50-60%

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu...al/meltpt.html

con una solucción de sal al 20% el punto de congelación baja a -16º.... imagínate una solución al 50-60%

No entiendo la utilidad de bajar el punto de fusion, me parece que la idea es utilizar la entalpia de fusion, no el calor especifico. la energia "almacenada" en la congelación es del orden de la necesaria para aumentar 80ºC.

El agua salada podría ser util como conductor termico entre las botellas facilitando su congelacion y posterior descongelacion.

Un saludo.

Iniciado por jamin89

No entiendo la utilidad de bajar el punto de fusion, me parece que la idea es utilizar la entalpia de fusion, no el calor especifico. la energia "almacenada" en la congelación es del orden de la necesaria para aumentar 80ºC.

Efectivamente, esa es la idea. Se podría utilizar el calor específico, pero necesitaría 80 veces más volumen de agua. Por eso lo del hielo.

Iniciado por jamin89

El agua salada podría ser util como conductor termico entre las botellas facilitando su congelacion y posterior descongelacion.

Un saludo.

En su día ya lo pensé, y además la sal es muy barata. De hecho, en las antiguas fábricas de hielo se utilizaba una balsa con salmuera como conductor térmico. El problema es que es muy corrosiva y necesitaría que todos los elementos fuesen de acero inoxidable...y del bueno. Yo tengo lo que tengo

Iniciado por maxlinux2000

el glicole es contaminante y en caso de perdita sería un problema.
Estaba pensando a algo de alternativo.... la sal

Imagine de llenar el arcón con la serpentina de cobre con 2-300 kg de sal grueso que se compra a sacos de 20kg.
Cuando está lleno, se añade agua, lo que basta para llenar los huecos.

con una solucción de sal al 20% el punto de congelación baja a -16º.... imagínate una solución al 50-60%

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu...al/meltpt.html

Mezclar agua y sal baja el punto de fusión, pero hasta cierto límite. Por más sal que añadas ya no baja más, incluso sube. Eutéctica

LO he solucionado mezclando agua y etanol al 20%. Se congela sobre los -15ºC o así.

bueno... el etanol no es tóxico, como mucho te emborrachas

Si fuera metanol (el alcol azul para quemar) entonces sería muy muy malo para la salud.

Me parece que has encotrado la mejor solución poisible. enorabuena!

Ya te digo, cada vez que abro el arcón hace una peste a bodega jajaja

Unas fotos donde se puede ver el serpentín evaporador, la bomba que hace circular el anticongelante para que bañen todas la botellas, y las propias botellas, aunque ahí está a media carga, en su funcionamiento normal debe estar lleno hasta arriba.
Los 2 tubos grises que salen del arcón son los que darán servicio a los fancoils, ida y retorno, repartidos por las habitaciones de la vivienda.

estaba pensando si no sería conveniente acumular el calor de la misma forma. ??? creo que no, pero en algunos casos...

Por supuesto que sería conveniente, es lo que hacemos los que tenemos termo eléctrico + FV, acumular ACS por el día con el sol.

Pero para calefacción se necesita muuucha más energía térmica. Por ejemplo, una vivienda que necesite unos 80kWh térmicos al día, en las horas sin sol, necesitarías acumular unos 3000 o 4000 litros de agua a 80ºC. Como poderse hacer, se puede, si tienes sitio para meter un depósito de esas dimensiones.

El tema de acumular calor me ronda desde hace un tiempo.
En mi caso es para dar inercia a un ACS solar. Siguiendo el planteamiento de carlos he estado mirando el uso de cera de parafina con fusion a los 54ºC, esta tiene una entalpia de unas 50cal/g, es decir, cada Kg de cera al cambiar de fase calienta 50ºC un litro de agua.
Otra ventaja de ello es que permite acumular el calor a menos temperatura, aumentando el rendimiento del colector y reduciendo perdidas de calor. El coste es reducido, para un sistema de 110Kg de cera entre 60ºC y 40ºC se obtienen 8.2Kwh o 7056Kcal, el coste es inferior a los 400€. En este caso seria similar el uso de un acumulador de agua de 350l, la verdad es que a no ser que aumente el tamaño la cera ronda los 330€/100Kg y resulta un coste importante.

Un saludo.