Discussione: Immagazzinare calore in estate

Ho letto su un post precedente che i romani conservavano in grotte la neve per avere una ghiacciaia in estate.
Perchè non fare il contrario?
Immagazzinare il calore in estate e usarlo in inverno... bravo!!! ma come?
Qualcuno ha detto di pompare aria calda nel terreno....
Rubbia usa una miscela di sali di potassio...
Non esiste un materiale economico, disponibile in grandi quantità che riesca a trattenere il calore?
A me vengono in mente quegli scaldamani che per attivarli bisogna immergerli in acqua bollente, i sali si sciolgono.
Una volta che i sali si solidificano restano in attesa di attivazione per generare calore.
Non si puo' sfruttare qualcosa del genere?

Che ne pensate?

Questa è la spiegazione tecnica:

CHIMICA Un sacchetto di calore Ecco come funziona lo scaldamani
Autore: FOCHI GIANNI

ARGOMENTI: CHIMICA
LUOGHI: ITALIA
TABELLE: D. Schema di funzionamento
NOTE: 018

SEMBRA un gioco di prestigio. Un sacchetto di plastica trasparente, di forma schiacciata come una bustina, è pieno d' un liquido incolore come l' acqua; un disco piccolo e sottile d' acciaio inossidabile fluttua nel liquido se il sacchetto viene mosso. Attraverso la plastica afferrate il dischetto fra le dita e piegatelo: a partire da quello, il liquido si trasformerà rapidamente in un solido biancastro. Comincerà subito anche uno sviluppo di calore, che durerà circa mezz' ora senza che nessun combustibile bruci e senza impiego di corrente elettrica. La temperatura sarà intorno ai 55 C. Questo genere di sacchetti ha varie applicazioni. In Francia la Gibaud li produce per inserirli nelle sue fasce elastiche antireumatiche Gib' s Hot, presenti anche nelle farmacie italiane. Negli Stati Uniti essi si sono diffusi col marchio Heat Wave (onda di calore), e vengono venduti come borse d ' acqua calda portatili, sempre pronte per chi si trova al freddo lontano da casa: l' escursionista, lo sciatore, il sub. Qui da noi vengono distribuiti dall' Oceanic, e si possono trovare nei negozi di attrezzature per gli sport subacquei. Detto questo per chi non li conosceva, aggiungerò che sono fabbricati con materiali innocui Cercherò inoltre di spiegare come funzionano. Contengono per quasi il 60% un sale dell' acido acetico, l' acetato di sodio; il resto è acqua. Contrariamente a quanto si potrebbe pensare vedendola liquida all' atto dell' acquisto, a temperatura ambiente questa miscela è stabile sotto forma d' un solido, nella cui struttura s' alternano regolarmente ioni sodio, ioni acetato e molecole d' acqua (acqua di cristallizzazione): la formula chimica è CH3COONa 3H2O, e il nome è acetato di sodio tri idrato. Per riscaldamento la solubilità di questo sale aumenta (vedi figura, curva A), ma l' acqua presente in eccesso rispetto a quella impegnata nei cristalli è pochissima; la parte di solido che vi si scioglie rimane dunque trascurabile. Senonché a 58 C il sale tri idrato fonde, e quindi la sua struttura cristallina viene distrutta L' acqua che prima era bloccata si libera e può svolgere la funzione di solvente. La solubilità da considerare è ora quella dell' acetato di sodio anidro (che cioè, come solido, non contiene acqua). Nella figura essa è indicata dalla curva B; al punto T avviene la transizione fra la curva precedente (A) e quella nuova (B); di fatto, il sale tr idrato cessa d' esistere e si trasforma in quello anidro. Anche se è molta l' acqua diventata improvvisamente disponibile, non è ancora sufficiente a sciogliere tutto il sale; il liquido formatosi al punto T sarà quindi torbido fino a temperatura poco inferiore a 80 C, a cui corrisponde una solubilità uguale alla dose d' acetato di sodio contenuto nel sale tri idrato (punto L). In poche parole, a quella temperatura l' acqua proveniente dai cristalli originari basta a sciogliere tutto il sale. Durante il raffreddamento, il contenuto del sacchetto dovrebbe ripercorrere a ritroso le tappe fin qui descritte, restituendo via via il calore ricevuto, che gli ha permesso d' aumentare la sua temperatura e di fondere. Invece, senza un innesco i cristalli non si formano. Il liquido rimane, come si dice, sovraraffreddato, cioè si trova nella situazione instabile d' essere, appunto, liquido al di sotto della sua temperatura di congelamento (come si sa, per una determinata sostanza punto di congelamento e punto di fusione coincidono; dunque in questo caso si tratta dei 58 C visti sopra). Ecco dunque il sacchetto pronto all ' uso per cui è stato ideato. Il piegarsi del dischetto d' acciaio aiuta la formazione d' alcuni microscopici cristalli di solido; questi agiscono da nuclei d' accrescimento, e così la cristallizzazione si propaga velocemente per l' intera massa, liberando il calore immagazzinato durante la fusione. Il mistero è ormai svelato. Con tutto quello che ho detto, dovrebbe essere chiaro anche che il sacchetto, una volta usato, non è da buttar via: bastano infatti pochi minuti in acqua bollente, e il suo contenuto è di nuovo liquido, pronto ad aspettare che ne inneschiate un' altra volta la solidificazione per scaldare le vostre mani, gl' indumenti, la muta da sub o il sacco a pelo. Gianni Fochi Scuola Normale di Pisa

CITAZIONE (brucee @ 21/1/2005, 13:23)

.....a quella temperatura l' acqua proveniente dai cristalli originari basta a sciogliere tutto il sale. Durante il raffreddamento, il contenuto del sacchetto dovrebbe ripercorrere a ritroso le tappe fin qui descritte, restituendo via via il calore ricevuto......

Ciao a tutti
Ciao Brucee, che sia lo stesso sale usato da Rubbia negli impianti del progetto Archimede?

Salutoni
Furio57

Rubbia usa una miscela di sali di sodio e potassio che arrivano fino a 550°...
in effetti è simile anche se non uguale.
Magari ad Agosto scaldando un cisternone da 5000 litri di miscela di sali di sodio e potassio opportunamente isolato termicamente, qualcosa si riesce a far arrivare fino a Gennaio :-)
Brucee

Accumularlo con dei megaforni solari è megagalattico.
Rubbia sfrutta gli specchi solari che hanno una superfice
esposta al sole limitata.
Con i megaforni solari invece è possibile scavare nel terreno e sfruttare
molta più superfice.

ciao.

CITAZIONE (orzo-way @ 21/1/2005, 16:19)

Accumularlo con dei megaforni solari è megagalattico. Rubbia sfrutta gli specchi solari che hanno una superfice esposta al sole limitata. Con i megaforni solari invece è possibile scavare nel terreno e sfruttare molta più superfice. ciao.

Non ho capito niente di quello che volevi dire
Ho cercato con google "megaforni solari" 0 risultati

CITAZIONE (brucee @ 21/1/2005, 16:42)

Non ho capito niente di quello che volevi dire Ho cercato con google "megaforni solari" 0 risultati

Hai visto nel mio thread "il megaforno solare più grande"?

Ciao,
certo che se si ragiona con zeoliti e cambi di stato si ottengono risultati piu' interessanti..... a costi ancor piu' "interessanti".
Utilizzando il terreno c'e' invece il modo di ottenere un contributo non trascurabile da un investimento non esorbitante, consentendo a chi ci si mette di fare training sulla metodica di accumulo, generazione e recupero di calore.
Mi spiace enormemente di non ritrovare i dati sperimentali......... parlavano da soli.
Materiali diversi (ma inerti) devono avere: peso specifico elevato, calore specifico elevato e costare poco.
Poi e' inutile anzi controproducente salire eccessivamente di temperatura .... aumentano solo le perdite di efficienza.
Ciao

CITAZIONE (brucee @ 21/1/2005, 13:17)

Ho letto su un post precedente che i romani conservavano in grotte la neve per avere una ghiacciaia in estate. Perchè non fare il contrario? Immagazzinare il calore in estate e usarlo in inverno... bravo!!! ma come? Qualcuno ha detto di pompare aria calda nel terreno.... Rubbia usa una miscela di sali di potassio... Non esiste un materiale economico, disponibile in grandi quantità che riesca a trattenere il calore? A me vengono in mente quegli scaldamani che per attivarli bisogna immergerli in acqua bollente, i sali si sciolgono. Una volta che i sali si solidificano restano in attesa di attivazione per generare calore. Non si puo' sfruttare qualcosa del genere? Che ne pensate?

Ciao,
qui c'è un esempio di stoccaggio di calore nel terreno:
http://www.robur.it/pag_tecnologia.jsp?idl...sez=9&id_pag=69

"6. Immagazzinamento ? Come temporaneo spazio di stoccaggio del calore in eccesso è utilizzato uno strato di sabbia principalmente costituito da acqua a circa 110 metri sotto la superficie terrestre. Questo strato di sabbia è chiamato acquifero. Il sistema di stoccaggio è composto da due pozzi scavati a 80 metri di distanza e da uno scambiatore di calore piatto. Nel periodo estivo l?eccesso di calore è scambiato sopra l?acqua del suolo dal pozzo. L?acqua calda è immagazzinata nel pozzo caldo. Durante il periodo invernale il calore è estratto dal pozzo caldo /attraverso lo scambiatore di calore) e pompato nel pozzo freddo."

Ciao

CITAZIONE (pchiara @ 21/1/2005, 18:08)

Ciao, certo che se si ragiona con zeoliti e cambi di stato si ottengono risultati piu' interessanti..... a costi ancor piu' "interessanti". Utilizzando il terreno c'e' invece il modo di ottenere un contributo non trascurabile da un investimento non esorbitante, consentendo a chi ci si mette di fare training sulla metodica di accumulo, generazione e recupero di calore. Mi spiace enormemente di non ritrovare i dati sperimentali......... parlavano da soli. Materiali diversi (ma inerti) devono avere: peso specifico elevato, calore specifico elevato e costare poco. Poi e' inutile anzi controproducente salire eccessivamente di temperatura .... aumentano solo le perdite di efficienza. Ciao

Tutto in effetti sembra girare per il verso giusto vedendo questo fornetto
solare 86 cm X 86 cm che da una temperatura di 200 °C e una potenza
di 200 W http://www.everestspeedexpedition.com/compresse.htm
e considerando di sfruttare i passaggi di stato liq-sol.