• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

Energi01. 12. 2016 | Katrine Meyn

Gem sommerens varme i flydende salt

Energi01. 12. 2016 | Katrine Meyn

Underafkølet natriumacetat trihydrat udnyttes til at gemme varme fra sommer til opvarmning af boliger om vinteren i forskningsprojekt.

Læs originalartiklen her

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 12, 2016 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder.

Af Mark Dannemand, Danmarks Tekniske Universitet, Institut for Byggeri og Anlæg

Et sæsonvarmelager skal sikre boliger uden for fjernvarmesystemet varme fra grøn solenergi om vinteren. Med nutidens teknologi kan man udvinde energi fra vedvarende energikilder som sol og vind. Problemet er bare, at behovet for energi ikke altid falder sammen med, hvornår solen skinner, og vinden blæser. Lagring af energi er derfor af central betydning, hvis et samfund uden fossile brændsler skal realiseres. Forskere på DTU har testet prototyper af varmelagre og bygget et fuldskala pilot-anlæg, hvor varme fra sommersolen gemmes i flydende salt til om vinteren.

Baseret på kendt princip
Princippet, hvorved varmen kan lagres over lange perioder, kendes fra de små håndvarmere, som kan holde fingrene varme på en kold ski- eller jagttur. Natriumacetat trihydrat varmes op, og ved 58°C bliver det flydende. Ved smeltningen optages en betydelig mængde energi. Når saltet er helt smeltet, kan det køle ned til omgivelsernes temperatur, uden at det størkner igen. I denne såkaldte underafkølede tilstand lagres smeltevarmen. For at få saltet til at krystallisere og dermed frigive smeltevarmen, skal der ske en påvirkning af det underafkølede salt. Dette kan for eksempel være at tilføre et saltkrystal til det underafkølede salthydrat, hvorfra krystalliseringen vil starte. Når først krystalliseringen er begyndt, vil den spredes til resten af saltet. Ved at udnytte underafkøling er det muligt at lagre varme over lange perioder uden varmetab.
Fra håndvarmerne er det kendt, at varme kan lagres over lange perioder – i hvert fald i mindre mængder. Muligheden for at opskalere konceptet til en størrelse stor nok til at opvarme et enfamilieshus er blevet undersøgt i en ph.d.-afhandling og i et EU-finansieret forskningsprojekt på DTU Byg.
Ideen er at udnytte varme fra solen om sommeren til at smelte saltet og herefter gemme det til opvarmning af huse om vinteren. Solvarmen opfanges ved hjælp af solfangere og overføres til saltlageret ved hjælp af varmevekslere. Saltlageret er opbygget af en række enheder, som hver især kan opvarmes og aflades individuelt. Når lageret aflades, overføres varme til husets varmesystem, for eksempel et gulvvarmesystem.

Stabil underafkøling
Den største udfordring har været at opnå en stabil underafkøling af salthydratet i store mængder over lange perioder. Der skal kun en lille forstyrrelse i et hjørne af lageret til at starte størkningen, som dernæst vil spredes til resten af tanken. Derfor skal lageret designes omhyggeligt. Udefrakommende påvirkninger kan nemlig nemt igangsætte størkningsprocessen. Saltet kan derfor forblive mest stabilt underafkølet i en lukket beholder. I første omgang har beholderne til saltet været lavet af stål på grund af dets høje varmeledningsevne, hvilket har hjulpet til at kunne opvarme og afkøle lageret med en høj effekt. I en lukket stiv konstruktion af stål opstår der dog et problem, fordi saltet udvider sig ca. 10% ved smeltningen. Der opbygges dermed et overtryk i tanken, hvilket har forstyrret underafkølingen og dermed muligheden for langtidslagringen. Dette problem er blevet løst ved at integrere en ekspansionsbeholder, hvilket gør, at saltet kan trække sig sammen og udvide sig ved størkningen og smeltningen uden at opbygge tryk i beholderen. Hermed kan saltet forblive stabilt i underafkølet tilstand.

Lagdeling af saltblandingen
Et andet centralt område har været at maksimere og stabilisere energiindholdet af saltet over gentagende opvarmninger og afkølinger.
Der opstår en slags lagdeling i saltet i en beholder, hvor koncentration af vand fra det smeltede salthydrat stiger i toppen af beholderen og falder i bunden af beholderen. Når dette sker, kan der ikke længere ske en fuld krystallisering af alt saltet i beholderen, og den fulde mængde lagrede smeltevarme frigives ikke. Forskellige metoder til at løse dette problem har været undersøgt. Blandt andet at fortynde blandingen med ekstra vand eller øge opløseligheden af saltet ved at tilsætte forskellige polymerer. En anden forsøgt metode til at bevare et højt energiindhold har været at tilsætte et fortykkelsesmiddel til salthydratet. Det har vist sig, at en meget lille andel af et passende tilsætningsstof kan ændre viskositeten af saltblandingen nok til at undgå lagdelingen. Med en fortykket saltblanding kan det fulde potentiale for at lagre smeltevarmen, udnyttes.

Saltblandinger med tilsætningsstoffer
Anvendelse af tilsætningsstoffer, som fortykker saltblandingen, har til gængæld en negativ effekt for overførsel af varme til og fra lageret. Varmen overføres hurtigst til saltet ved konvektion, hvor den smeltede saltblanding bevæger sig inde i beholderen. Når materialet er blevet fortykket, sker der ikke længere konvektion, men varmen overføres udelukkende ved varmeledning, hvilket går betydeligt langsommere end ved konvektion. For at modvirke denne negative effekt på varmeoverførslen er det blevet forsøgt at tilsætte grafitflager i blandingen. Grafit har en varmeledningsevne mange gange højere end saltet, så få procent grafit iblandet har vist sig nemt at kunne fordoble saltets varmeledning. Samtidig har fortykkelsesmidlet i denne sammenhæng den gavnlige effekt, at det medvirker til at holde den tilsatte grafit jævnt fordelt i blandingen.

Forskningsprojekterne
En række fuldskala varmelagermoduler, som tilsammen udgør et varmelager, blev opbygget og testet i laboratoriet. Lageret er opbygget af individuelle moduler, som kan oplades og aflades individuelt med en passende effekt. De testede moduler indeholdt hver op til 220 kg saltblandinger, hvilket kan lagre energi nok til at opvarme et hus med lavt energiforbrug et par dage.
Det blev vist, at det er muligt at opnå stabil underafkøling af forskellige saltblandinger ved brug af varme fra solen opfanget med solfangere. Lageret er dog ikke helt færdigudviklet, og der mangler stadig noget, før et færdigt lager er klart til at blive installeret i huse.

Fremtidige udfordringer
Under forsøgene har det vist sig, at saltet skulle opvarmes til over 80°C for at opnå stabil underafkøling. Dette gør, at effektiviteten af et solvarmeanlæg med saltlageret vil være lavere, end hvis underafkølingen kunne opnås efter opvarmning til smeltepunktet på 58°C. En bedre forståelse af hvad der kemisk sker i saltet ved smeltning og krystallisering, kan muligvis klarlægge om tilsætningsstoffer kan betyde, at minimumstemperaturen for at opnå stabil underafkøling kan sænkes.
Samtidig skal der fokuseres på at gøre lageret billigere. Ingen af komponenterne eller materialerne, som bruges til saltlageret, er dyre. Så muligheden for at udvikle et økonomisk attraktivt langtidsvarmelager er til stede.

Kilder
1. Dannemand, M., Schultz, J.M., Johansen, J.B. & Furbo, S. Long term thermal energy storage with stable supercooled sodium acetate trihydrate. Appl. Therm. Eng. 91, 671-678 (2015).
2. Dannemand, M., Johansen, J.B. & Furbo, S. Solidification Behavior and Thermal Conductivity of Bulk Sodium Acetate Trihydrate Composites with Thickening Agents and Graphite. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 145, 287-295 (2016).
3. Dannemand, M. et al. Experimental investigations on prototype heat storage units utilizing stable supercooling of sodium acetate trihydrate mixtures. Appl. Energy 169, 72-80 (2016).
4. Johansen, J.B. et al. Laboratory Testing of Solar Combi System with Compact Long Term PCM Heat Storage. Energy Procedia (2015).
5. Dannemand, M., Fan, J., Furbo, S. & Reddi, J. Validation of a CFD model simulating charge and discharge of a small heat storage test module based on a sodium acetate water mixture. in Energy Procedia 00, 2451-2460 (Elsevier B.V., 2013).

Ph.d.-afhandling:
“Compact seasonal PCM heat storage for solar heating systems”
Authors: Dannemand, Mark
Affiliations: Department of Civil Engineering, Technical University of Denmark, Section for Building Energy, Department of Civil Engineering, Technical University of Denmark
Year: 2015
Type: Thesis
Publisher: Technical University of Denmark, Department of Civil Engineering
ISBN: 9788778774354

 

Skrevet i: Energi

Seneste nyt fra redaktionen

Udnyttelse af biernes bakterier til udvikling af innovative plantebaserede fødevarer

Artikler fra Dansk KemiBioteknologiTop19. 10. 2026

Forskere undersøger, hvordan mælkesyrebakterier fra honningbier kan bruges til at udvikle næste generation af plantebaserede fødevarer. Ved hjælp af avanceret droplet microfluidics kan tusindvis af bakteriestammer hurtigt screenes for deres evne til at fermentere plantebaserede råvarer og producere

Ny metode kan reparere fejl i gener

AktueltBioteknologiMedicinalkemi19. 10. 2026

Forskere fra Aarhus Universitet har vist, at en ny form for genbehandling kan rette fejl i patienters stamceller. På sigt kan metoden måske bruges til behandling af sjældne, arvelige sygdomme, som påvirker vores immunforsvar. Nogle mennesker bliver født med en fejl i deres genetiske

Nobelprisen i Kemi belønner forskning i molekylernes spejlbilleder

AktueltBranchenytMedicinalkemiOrganisk kemi12. 10. 2026

Nogle molekyler, såsom aminosyrer, findes i to varianter, der er hinandens spejlbilleder. Levende organismer indeholder imidlertid kun det ene af disse spejlbilleder. Hvordan en sådan kemisk asymmetri kunne være opstået, har længe været et mysterium for kemikere. Henri B. Kagan og Kenso Soai blev i

Astronauters maver går i stå i rummet – blodprøver giver nyt svar

AktueltBiologi12. 10. 2026

Alt er anderledes i rummet – også hvordan tarmene fungerer. Forstoppelse er en kendt bivirkning ved rumfart, men indtil nu har man vidst utroligt lidt om, hvorfor det sker. Nu har forskere fra Københavns Universitet i et samarbejde med NASA undersøgt blod fra astronauter og har et bud på, hvorfor

Grundstoffer med kant

Artikler fra Dansk KemiBranchenyt07. 10. 2026

Thomas Just Sørensen: Universets byggeklodser. 283 sider. Boganmeldelsen er bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Anmeldt af Søren Kiil, professor, DTU Kemiteknik Det periodiske system er kemiens

Evaluering af rustbeskyttende maling under barske maritime forhold

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2026

Ny viden og avanceret testning skal sikre mere holdbare og bæredygtige beskyttelsessystemer til fremtidens infrastruktur. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Ziyou Li, Joshua

Hvordan får vi saftige plantebøffer? Rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemi07. 10. 2026

Tekstureret vegetabilsk protein bruges til at fremstille plantebaserede kødanaloger. pH og ionstyrke påvirker proteiners konformation og interaktion med vandmolekyler, så vi satte os for at undersøge, hvordan pH og ionstyrke påvirker rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein. Artiklen har

Hvad skal kalken bruges til?

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2026

Fra en brønd på en jysk mark til borekerner i kælderen under Aarhus Universitet: 55 millioner år gammel vulkansk aske kan måske hjælpe med at gøre CO₂ til sten. Samtidig forsøger dansk industri at vende kalkens gamle kulstofkredsløb på hovedet. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og

Biotin[6]uril – en makrocyklisk forbindelse, der vekselvirker med anioner

Artikler fra Dansk KemiOrganisk kemi07. 10. 2026

Ved at udnytte at reaktionen mellem formaldehyd og d-Biotin (et vitamin, og et naturligt forekommende N,N'-dialkylurinstof) er reversibel, kan oligomeriseringsreaktionen guides ved at tilsætte en templat. I dette bidrag forklarer jeg, hvordan dette er blevet udnyttet til at syntetisere makrocykler,

“I dybden med kemi” og “Klædt på til skriftlig kemi”

Artikler fra Dansk KemiBranchenyt07. 10. 2026

I dybden med kemi af Lone Brun Jakobsen og Klædt på til skriftlig kemi af Lone Brun Jakobsen m.fl. Begge udgivelser på Nucleus Forlag ApS, 2026, 1. udgave, 1. oplag. Boganmeldelsen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder (læs

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Effektiv laboratorieopvask starter med den rigtige løsning

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Vakuum reducerer vedligeholdelsesarbejdet og energiforbruget i osteproduktion

  • Holm & Halby

    Autoklave Kørekort i Aarhus – sikker sterilisering i praksis

  • Holm & Halby

    Holm & Halby på Cleanroom EXPO 2026

  • Holm & Halby

    Frysetørringsseminar – få styr på teorien bag den gode proces

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Besøg Busch Vakuumteknik på FoodTech 2026

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Mikrolab – Frisenette overtager aktiviteterne i MD Scientific

  • DENIOS ApS

    Vil du opvarme dine materialer effektivt?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Reduktion af energiomkostninger og forlængelse af vakuumpumpens levetid i fødevarepakning

  • Holm & Halby

    VidensDag’26 hos Holm & Halby

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Udnyttelse af biernes bakterier til udvikling af innovative plantebaserede fødevarer

    19.10.2026

  • Ny metode kan reparere fejl i gener

    19.10.2026

  • Nobelprisen i Kemi belønner forskning i molekylernes spejlbilleder

    12.10.2026

  • Astronauters maver går i stå i rummet – blodprøver giver nyt svar

    12.10.2026

  • Grundstoffer med kant

    07.10.2026

  • Evaluering af rustbeskyttende maling under barske maritime forhold

    07.10.2026

  • Hvordan får vi saftige plantebøffer? Rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein

    07.10.2026

  • Hvad skal kalken bruges til?

    07.10.2026

  • Biotin[6]uril – en makrocyklisk forbindelse, der vekselvirker med anioner

    07.10.2026

  • “I dybden med kemi” og “Klædt på til skriftlig kemi”

    07.10.2026

  • Fra sjældne ædelmetaller til jern og mangan: Jagten på bæredygtige fotoaktive materialer

    07.10.2026

  • Fra kvantekemi til AI: Nye værktøjer til overfladekemi

    07.10.2026

  • Fra elastik til batteri

    07.10.2026

  • Ny erfaren institutdirektør på DTU Kemi

    06.10.2026

  • 30 års overvågning viser, at antibiotikaresistens kan presses tilbage

    05.10.2026

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia ApS
Gammel Strandvej 20, 1th
DK - 2990 Nivå
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk

Privatlivspolitik
Cookiepolitik
Administrer samtykke
For at give dig de bedste oplevelser bruger vi teknologier som cookies til at gemme og/eller få adgang til enhedsoplysninger. Hvis du giver dit samtykke til disse teknologier, kan vi behandle data som f.eks. browsingadfærd eller unikke ID'er på dette websted. Hvis du ikke giver dit samtykke eller trækker dit samtykke tilbage, kan det have en negativ indvirkning på visse funktioner og egenskaber.
Funktionsdygtig Altid aktiv
Den tekniske lagring eller adgang er strengt nødvendig med det legitime formål at muliggøre brugen af en specifik tjeneste, som abonnenten eller brugeren udtrykkeligt har anmodet om, eller udelukkende med det formål at overføre en kommunikation via et elektronisk kommunikationsnet.
Præferencer
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for det legitime formål at lagre præferencer, som abonnenten eller brugeren ikke har anmodet om.
Statistikker
Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til statistiske formål. Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til anonyme statistiske formål. Uden en stævning, frivillig overholdelse fra din internetudbyders side eller yderligere optegnelser fra en tredjepart kan oplysninger, der er gemt eller hentet til dette formål alene, normalt ikke bruges til at identificere dig.
Marketing
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for at oprette brugerprofiler med henblik på at sende reklamer eller for at spore brugeren på et websted eller på tværs af flere websteder med henblik på lignende markedsføringsformål.
  • Vælg muligheder
  • Administrer tjenester
  • Administrer {vendor_count} leverandører
  • Læs mere om disse formål
Vælg fra liste
  • {title}
  • {title}
  • {title}