[ddd]

moin,

Zitat von Porty

Das musst du mal erklären, wie das funktionieren soll. Wie willst du aus Eis Strom machen?
Klar braucht es zum Schmelzen von 15t Eis 1380 kWh. Da heißt aber noch lange nicht, dass man daraus 1380 kWh Wärme oder gar Strom machen könnte, da hat der 2. Hauptsatz der Thermodynamik was dagegen....

Strom eher nicht, aber (Heiz-)wärme geht: https://www.heizsparer.de/heizung/he...pe-eisspeicher
und wird von bekannten HK-Firmen bereits serienmäßig angeboten: https://www.viessmann.de/de/wissen/t...sspeicher.html

Eis, besser Wasser, hat den Vorteil, überall verfügbar, billig und umwelttechnisch unproblematisch zu sein. Ein paar dutzend m³ sind auch auf normalen Grundstücken möglich.

Bessser/effizienter wären spezielle Phasenwechselmaterialien, aber die sind teuer und/oder gefährlich, trotzdem sollte man die weiter untersuchen/optimieren.

Im übrigen bin ich auch dafür zu haben, mit (fast) kostenlosem Überschussstrom z.B. Methan herzustellen (einfacher/effektiver/problemärmer als Wasserstoff oder eFuel, Leitungen und sehr große Speicher sind fertig vorhanden ...), auch wenn der Prozess reichlich ineffizient ist.

Wasserstoff klingt immer so sauber (für Industriezwecke gilt dies tlw. auch), aber für den "Normalgebrauch" viel zu brisant. Das Zeug diffundiert in relevanter Menge auch aus gasdicht geschweißte Leitungen/Behältern, und ein Hauch Fett (Fingerpatzen) am Flansch und es macht "bumm". Ne danke, nur in entsprechend kontrollierten/überwachten Umgebungen mit speziell geschultem Personal.

-thomas

[db2gu]

Zitat von ddd

moin, Strom eher nicht, aber (Heiz-)wärme geht: https://www.heizsparer.de/heizung/he...pe-eisspeicher
und wird von bekannten HK-Firmen bereits serienmäßig angeboten: https://www.viessmann.de/de/wissen/t...sspeicher.html


Eis, besser Wasser, hat den Vorteil, überall verfügbar, billig und umwelttechnisch unproblematisch zu sein. Ein paar dutzend m³ sind auch auf normalen Grundstücken möglich.

Bessser/effizienter wären spezielle Phasenwechselmaterialien, aber die sind teuer und/oder gefährlich, trotzdem sollte man die weiter untersuchen/optimieren.

Im übrigen bin ich auch dafür zu haben, mit (fast) kostenlosem Überschussstrom z.B. Methan herzustellen (einfacher/effektiver/problemärmer als Wasserstoff oder eFuel, Leitungen und sehr große Speicher sind fertig vorhanden ...), auch wenn der Prozess reichlich ineffizient ist.

Wasserstoff klingt immer so sauber (für Industriezwecke gilt dies tlw. auch), aber für den "Normalgebrauch" viel zu brisant. Das Zeug diffundiert in relevanter Menge auch aus gasdicht geschweißte Leitungen/Behältern, und ein Hauch Fett (Fingerpatzen) am Flansch und es macht "bumm". Ne danke, nur in entsprechend kontrollierten/überwachten Umgebungen mit speziell geschultem Personal.

-thomas

[Porty]

Ich fürchte, du haust da einiges durcheinander.
GW ist eine Leistung, wenn es um Speicher geht, geht es um Arbeit, das sind GWh oder kWh.
Das eine GW, was ich gern mal als Vergleichsgröße nehme, ist die Leistung eines größeren Kraftwerkes, im Vergleich hatte das AKW Gundremmingen 2+3 eine Leistung von 2,7 GW.
Um eine Dezembernacht rund 18 Stunden) überbrücken zu können, braucht es 18 GWh elektrische Energie.

Rechnet man da den Wirkungsgrad von Wärme zum Dampf ein (18 GWh/ 0,35) ist man bei rund 51,5 GWh thermisch. Soweit klar?


Als Salzschmelze werden meist eutektische Gemische aus Natrium- und Kaliumnitrat verwendet.
Zitat Wikipedia Kaliumnitrat:
"Eine Mischung aus 60 % NaNO3 + 40 % KNO3 schmilzt bei 222 °C und wird als Wärmeträgermedium in solarthermischen Kraftwerken eingesetzt. Diese Salzschmelze ist chemisch stabil bis 590 °C, hat eine hohe spezifische Wärmekapazität von 1,55 kJ/(kg·K), eine Dichte von 1,79 g/cm3 und ist dünnflüssig wie Wasser (Viskosität: 2,1 mPa·s). Sie benetzt Metallflächen sehr leicht, was bei ungeeigneter Konstruktion und Materialauswahl zu Dichtungsproblemen führen kann. Rostfreier Stahl ist weitgehend beständig gegen Salpeterschmelzen (Abtragungsrate: 6–15 µm/Jahr bei 570 °C). Der Wärmeübergangskoeffizient am turbulent durchströmten Rohr beträgt etwa 6000 W/K·m2. Die Salpeterschmelze eignet sich aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität (2,8 MJ/(K·m3)) zudem als Wärmespeichermedium. Durch Zusatz von Natriumnitrit kann die Schmelztemperatur weiter erniedrigt werden. Ein als HiTec bezeichnetes Salzgemisch aus 53 % KNO3 + 40 % NaNO2 + 7 % NaNO3 schmilzt bereits bei 140 °C und hat besonders günstige Eigenschaften als Wärmeträgermedium, wenn die Giftigkeit von Natriumnitrit ohne Belang ist."
Kalziumchlorid ist eine ziemlich schlechte Idee, dass Zeugs ist als Schmelze so aggressiv, dass es bei den hohen Temperaturen fast alles zusammen frisst, außerdem schmilzt es als wasserfreies Salz erst bei 772 °C. Wasserhaltiges CaCl2 ist noch um einiges aggressiver und irgendwann dampft das Wasser aus, was noch mal Probleme macht.
Setzt man die Zahlen aus Wikipedia und den Temperaturbereich von 250 °C bis 550 °C ein, erhält man eine Wärmemenge von 465 kJ/kg bzw 0,129 kWh/kg.(oder 129 kWh/t)
Mal 51,5 GWh landet man dann eben bei den 395 000 t

[Porty]

Zitat von ddd

moin, Strom eher nicht, aber (Heiz-)wärme geht: https://www.heizsparer.de/heizung/he...pe-eisspeicher
und wird von bekannten HK-Firmen bereits serienmäßig angeboten: https://www.viessmann.de/de/wissen/t...sspeicher.html

Bessser/effizienter wären spezielle Phasenwechselmaterialien, aber die sind teuer und/oder gefährlich, trotzdem sollte man die weiter untersuchen/optimieren.

O.k. wenn ich das Prinzip verstanden hab, wird als Wärmequelle nicht die Außenluft verwendet, sondern ein Behälter mit Wasser, was zu Eis gefroren wird?
Macht also nur bei Außentemperaturen unter Null Sinn?

Zitat von ddd

Im übrigen bin ich auch dafür zu haben, mit (fast) kostenlosem Überschussstrom z.B. Methan herzustellen (einfacher/effektiver/problemärmer als Wasserstoff oder eFuel, Leitungen und sehr große Speicher sind fertig vorhanden ...), auch wenn der Prozess reichlich ineffizient ist.

Leider ist der Prozess um Methan herzustellen nur im Detail anders, wie die Herstellung von E- Fuel. Konkret, man verwendet andere Katalysatoren und benötigt rund nur 3/4 so viel CO2. Man erhält dafür ein Produkt, was drucklos in Tanks gespeichert werden kann.

[db2gu]

Zitat von Porty

Ich fürchte, du haust da einiges durcheinander.
GW ist eine Leistung, wenn es um Speicher geht, geht es um Arbeit, das sind GWh oder kWh.
Das eine GW, was ich gern mal als Vergleichsgröße nehme, ist die Leistung eines größeren Kraftwerkes, im Vergleich hatte das AKW Gundremmingen 2+3 eine Leistung von 2,7 GW.
Um eine Dezembernacht rund 18 Stunden) überbrücken zu können, braucht es 18 GWh elektrische Energie.

Rechnet man da den Wirkungsgrad von Wärme zum Dampf ein (18 GWh/ 0,35) ist man bei rund 51,5 GWh thermisch. Soweit klar?


Als Salzschmelze werden meist eutektische Gemische aus Natrium- und Kaliumnitrat verwendet.
Zitat Wikipedia Kaliumnitrat:
"Eine Mischung aus 60 % NaNO3 + 40 % KNO3 schmilzt bei 222 °C und wird als Wärmeträgermedium in solarthermischen Kraftwerken eingesetzt. Diese Salzschmelze ist chemisch stabil bis 590 °C, hat eine hohe spezifische Wärmekapazität von 1,55 kJ/(kg·K), eine Dichte von 1,79 g/cm3 und ist dünnflüssig wie Wasser (Viskosität: 2,1 mPa·s). Sie benetzt Metallflächen sehr leicht, was bei ungeeigneter Konstruktion und Materialauswahl zu Dichtungsproblemen führen kann. Rostfreier Stahl ist weitgehend beständig gegen Salpeterschmelzen (Abtragungsrate: 6–15 µm/Jahr bei 570 °C). Der Wärmeübergangskoeffizient am turbulent durchströmten Rohr beträgt etwa 6000 W/K·m2. Die Salpeterschmelze eignet sich aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität (2,8 MJ/(K·m3)) zudem als Wärmespeichermedium. Durch Zusatz von Natriumnitrit kann die Schmelztemperatur weiter erniedrigt werden. Ein als HiTec bezeichnetes Salzgemisch aus 53 % KNO3 + 40 % NaNO2 + 7 % NaNO3 schmilzt bereits bei 140 °C und hat besonders günstige Eigenschaften als Wärmeträgermedium, wenn die Giftigkeit von Natriumnitrit ohne Belang ist."
Kalziumchlorid ist eine ziemlich schlechte Idee, dass Zeugs ist als Schmelze so aggressiv, dass es bei den hohen Temperaturen fast alles zusammen frisst, außerdem schmilzt es als wasserfreies Salz erst bei 772 °C. Wasserhaltiges CaCl2 ist noch um einiges aggressiver und irgendwann dampft das Wasser aus, was noch mal Probleme macht.
Setzt man die Zahlen aus Wikipedia und den Temperaturbereich von 250 °C bis 550 °C ein, erhält man eine Wärmemenge von 465 kJ/kg bzw 0,129 kWh/kg.(oder 129 kWh/t)
Mal 51,5 GWh landet man dann eben bei den 395 000 t


Zum Eisspeicher hab ich nichts brauchbares finden können. Aber vielleicht liege ich ja daneben.
Also kläre mich bitte auf.

Ich haue überhaupt nichts durcheinander Du selbst hast in Deinem letzten Post 1GW angegeben und exakt damit hab ich gerechnet was natürlich 1GW/h entspricht. Ich hab sogar explizit nachgefragt wieso gerade 1GW.
Jetzt hinter her kommst Du mit 18h warum nicht gleich 24h ?

Somit liegt Deine Rechnung völlig daneben und all Deine Nebelkerzen kannst Du Dir jetzt sparen!
Entweder exakt unmissverständlich oder gar nicht PUNKT

Mir zeigt es nur das wenn Du mal wieder mit Deinen Berechnungen jonglierst man das nicht für bare Münze nehmen darf. Und ich da in Zukunft wenn ich Zeit und Lust habe ein Auge darauf werfen werde!

[Porty]

Zitat von db2gu

Ich haue überhaupt nichts durcheinander Du selbst hast in Deinem letzten Post 1GW angegeben und exakt damit hab ich gerechnet was natürlich 1GW/h entspricht. Jetzt hinter her kommst Du mit 18h warum nicht gleich 24?

Somit liegt Deine Rechnung völlig daneben und all Deine Nebelkerzen kannst Du Dir jetzt sparen!

Mir zeigt es nur das wenn Du mal wieder mit Deinen Berechnungen jonglierst man das nicht für bare Münze nehmen darf. Und ich da in Zukunft wenn ich Zeit und Lust habe ein Auge darauf werfen werde!

Bevor du dich gar zu weit aus dem Fenster lehnst, ich hab geschrieben:

"Um für einen konventionellen Kraftwerksblock mit 1 GW Leistung die Wärme zu speichern, um über eine Winternacht zu kommen,"


Eine Dezembernacht ist hat mal 18 Stunden lang......


Deine Rechnung kann ich leider auh nicht unkommentiert lassen:

Zitat von db2gu

So mein Lieber dann mal Butter bei die Fische....

Nehmen wir an, dass die Dampfturbine eine Effizienz von 40 Prozent aufweist und bei einer Betriebstemperatur von 550 Grad Celsius betrieben wird. Dann benötigen wir eine Wärmemenge von:

1 GW / 0,4 = 2,5 GW (elektrisch)
2,5 GW / 0,35 = 7,14 GW (Wärme)

Wir benötigen somit 7,14 GW Wärme

Nehmen wir die Wahl des Salzes Calciumchlorid mit einer spezifischen Wärmekapazität von 1.500 J/kgK und einer Betriebstemperatur von 550 Grad Celsius an

7,14 GW / (1.500 J/kgK * 100 K) = 47.600 t

Komisch, da liegt Deine Berechnung nur um eine klitze kleine 10-er Potenz daneben. Aber sagen wir es mal so Du hast unterbewusst den Speicher für 10 GW oder 10Tage berechnet oder ich hab mich vertippt !

Was hast du berechnet? Wirkungsgrad der Turbine mal Wirkungsgrad des Kraftwerkes, was natürlich völliger Unfug ist Die 35% sind der Gesamtwirkungsgrad über das komplette Kraftwerk, bedingt dadurch, dass man Wärme nur aus der Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmesenke in mechanische Energie umwandeln kann. Ganz simple Thermodynamik.
Und eine kWh sind 3600 000 J........

[db2gu]

Zitat von Porty

O.k. wenn ich das Prinzip verstanden hab, wird als Wärmequelle nicht die Außenluft verwendet, sondern ein Behälter mit Wasser, was zu Eis gefroren wird?
Macht also nur bei Außentemperaturen unter Null Sinn?

...
.

Wieder so eine Bemerkung die nicht stimmt

Das Prinzip eines Eisspeichers ist sehr effizient, da Eis eine hohe spezifische Schmelzwärme hat, d.h. es benötigt viel Energie, um von festem in flüssigen Zustand zu übergehen. Dadurch kann eine große Menge an Energie auf kleinem Raum gespeichert werden. Zudem ist die Speicherung von Eis umweltfreundlich, da keine chemischen oder umweltschädlichen Stoffe verwendet werden.

Ein Eisspeicher kann auch bei positiven Außentemperaturen funktionieren. Das Prinzip des Eisspeichers beruht auf dem Phasenwechsel von Wasser zu Eis und umgekehrt, unabhängig von der Temperaturumgebung. Der Eisspeicher kann auch bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt genutzt werden, solange die Kühlflüssigkeit eine ausreichend niedrige Temperatur hat, um das Wasser im Speicher unter den Gefrierpunkt zu kühlen.

Verbuddelt genügend tief im Garten in einem Betonsarg völlig problemlos!

[Porty]

Zitat von db2gu

Wieder so eine Bemerkung die nicht stimmt

Das Prinzip eines Eisspeichers ist sehr effizient, da Eis eine hohe spezifische Schmelzwärme hat, d.h. es benötigt viel Energie, um von festem in flüssigen Zustand zu übergehen. Dadurch kann eine große Menge an Energie auf kleinem Raum gespeichert werden. Zudem ist die Speicherung von Eis umweltfreundlich, da keine chemischen oder umweltschädlichen Stoffe verwendet werden.

Ein Eisspeicher kann auch bei positiven Außentemperaturen funktionieren. Das Prinzip des Eisspeichers beruht auf dem Phasenwechsel von Wasser zu Eis und umgekehrt, unabhängig von der Temperaturumgebung. Der Eisspeicher kann auch bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt genutzt werden, solange die Kühlflüssigkeit eine ausreichend niedrige Temperatur hat, um das Wasser im Speicher unter den Gefrierpunkt zu kühlen.

Bei welcher Temperatur gefriert Wasser? Richtig, exakt 0°C

Für den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe ist die Temperaturdifferenz zwischen kalter und heißer Seite von Interesse, bei gegebener Vorlauftemperatur der Heizung also von der Temperatur der kalten Seite. Und was macht es für einen Sinn, Wasser in einem verbuddelten Tank zu Eis zu verwandeln (0°C), wenn die Außenluft wärmer ist und man so einen besseren Wirkungsgrad der Wärmepumpe hat?
Ich fürchte, du solltest dich einfach mal mit den Grundlagen der Thermodynamik auseinander setzen, bevor du dich hier um Kopf und Kragen schreibst.
Und nicht alles, was verkauft wird, ist sinnvoll.

[db2gu]

Zitat von Porty

Bevor du dich gar zu weit aus dem Fenster lehnst, ich hab geschrieben:

"Um für einen konventionellen Kraftwerksblock mit 1 GW Leistung die Wärme zu speichern, um über eine Winternacht zu kommen,"


Eine Dezembernacht ist hat mal 18 Stunden lang......


Deine Rechnung kann ich leider auh nicht unkommentiert lassen:





Was hast du berechnet? Wirkungsgrad der Turbine mal Wirkungsgrad des Kraftwerkes, was natürlich völliger Unfug ist Die 35% sind der Gesamtwirkungsgrad über das komplette Kraftwerk, bedingt dadurch, dass man Wärme nur aus der Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmesenke in mechanische Energie umwandeln kann. Ganz simple Thermodynamik.
Und eine kWh sind 3600 000 J........

Ist das jetzt schon Altersstarrsinn oder verstehst Du die einfache Formel wirklich nicht

7,14 GW / (1.500 J/kgK * 100 K) = 47.600 t

Was sind wohl die * 100 K im Nenner vielleicht:
eine Temperaturdifferenz von 100 K und das ist konservativ oder nicht.
Hätte ich Deine Temperaturspreizung ich glaub es waren 300Grad genommen wärs noch deutlich weniger!
Die Formel m = Q / (c * ΔT) wird wohl bekannt da wird mit Joule gerechnet.

[Porty]

Zitat von db2gu

Ist das jetzt schon Altersstarrsinn oder verstehst Du die einfache Formel wirklich nicht

7,14 GW / (1.500 J/kgK * 100 K) = 47.600 t

Was sind wohl die * 100 K im Nenner vielleicht:
eine Temperaturdifferenz von 100 K und das ist konservativ oder nicht.
Hätte ich Deine Temperaturspreizung ich glaub es waren 300Grad genommen wärs noch deutlich weniger!
Die Formel m = Q / (c * ΔT) wird wohl bekannt da wird mit Joule gerechnet.

Wenn man deine Rechnung mit den korrekten Einheiten ausrechnet, kommt man 47600 kg/sek, denn 1 GW sind 1000 000 000 J/sek

Macht also nach deiner Rechnung 171 360 t/h oder rund 3 mio t für die 18 Stunden........
Das passiert, wenn man GW und GWh nicht auseinander hält.
Und bitte anderen Leuten nicht gleich Altersschwachsinn vorwerfen. Nicht das ich mich auch mal verrechnen kann, aber ich rechne so was in der Regel nach, bevor ich mich aus dem Fenster lehne.