Citaat:
Oorspronkelijk geplaatst door patrickve
Er zit een fundamentele natuurkundige begrenzing aan de omzetting van warmte in elektriciteit: https://nl.wikipedia.org/wiki/Carnotproces
Als je een warmtebron aan temperatuur T1 hebt, en je kan restwarmte kwijt aan temperatuur T2 (meestal de omgeving) dan is het hoogste theoretische rendement dat je kan halen:
1 - T2/T1.
Hierbij moet je T2 en T1 uitdrukken in Kelvin, die 0 K heeft bij -273 graden Celsius.
Maw, als het buiten 0 graden Celsius is, dan is T2 gelijk aan 273 K. Meestal is het wat warmer, en neemt men vaak 300 K.
Als je kokend water hebt aan 100 graden Celsius, dan is dat T1 = 373.
Maw, als uw warmtebron water doet koken aan 100 graden Celsius, dan zal de best denkbare machine niet meer dan 1 - 300/373 = 0.19, dus 19% van de warmte, in elektriciteit kunnen omzetten. Dat heeft niks met stoommachines te maken, dat is fundamentele natuurkunde.
Kan je warmtebron meer dan 330 graden Celsius bereiken (dus rond de 600 K), dan stijgt dat rendement tot 50%. Gesofistikeerde stoommachines zijn daar dicht bij. Natuurkundig kan men niet beter doen.
Om beter te doen, moet je warmtebron gewoon heter zijn. Brandend gas is heter. Als je 630 graden Celsius kan bereiken, dan gaat uw hoogst mogelijke rendement 66% zijn.
Maar dat wil wel echt zeggen dat uw mechanica 630 graden Celsius moet ondergaan, en dat je niet het minste beetje verlies hebt.
Vandaar dat de geoptimaliseerde stoomcyclus zo slecht nog niet is. Maar dan moet je wel bij heel hoge drukken gaan werken, en met vrij ingewikkelde terugvloeidinges en zo gaan werken. De "simpele" stoomcyclus is veel minder rendabel dan het theoretische maximum. |
Dag Patrick,
Interessante post, lijkt mijn vermoeden te bevestigen dat er wel wat mee aan te vangen is.
In een gewone centrale heb je (in de meest optimale omstandigheden) reeds zeer veel verlies dus.
Maakt niet uit of deze centrale zich in je tuin, living of op 50 km afstand bevindt.
Naast dit verlies (dat je gewoon niet kan vermijden) is er dan nog eens het verlies door het transport er bovenop (ingeval je met de klassieke centrale werkt).
Dit tweede soort verlies kan je dus wel reeds vermijden/beperken door kortbij te produceren.
Bovendien is het eerstgenoemde verlies (hetgeen dat je onder eender welke omstandigheid bij de productie gewoon moet aanvaarden omdat het nu éénmaal een natuurwet betreft) bij productie in de woning helemaal geen verlies, de warmte die zogezegd verloren gaat wordt gewoon gebruikt om de woning (of tapwater of ander, …) te verwarmen.
Je mag met andere woorden een installatie bouwen die het merkelijk minder goed doet dan de installatie in de klassieke centrale om toch nog aan een behoorlijk totaalrendement te komen.
Ons hout (pellets/organisch afval) geeft immers twee nuttige producten/energieën af in dit geval 1) elektriciteit en 2) warmte (het deel dat in een klassieke centrale dient om bvb een rivier wat warmer te maken – verlies met andere woorden).
Gezien dit verlies groter is dan ik vermoede lijkt een onderzoek naar nieuwe technieken om dichtbij (in de woning/bedrijf/organisatie) te produceren nog meer aangewezen dan ik aanvankelijk dacht.