Temperatuursregeling

Tudum

Hallo!

Ik was daarstraks zo'n beetje aan het denken, en kwam uiteindelijk bij het volgende idee uit.

In een kamer in een huis zet je een bak van enkele cm dik tegen de muur, ter grootte van de gehele muur. Daarover kan je behangen en zo, dus geen last van schoonheidsverlies van de kamer, al wat het uitmaakt is dat je muur wat dikker wordt. In die bak (gemaakt van een goed geleidend materiaal, overigens), doe je een stof die onder de druk waaronder ze in die bak zit een kookpunt heeft rond kamertemperatuur. Als hoe ik denk juist is, kan dat helpen de temperatuur in die kamer te regelen.

Stel dat de temperatuur in de kamer hoger wordt dan in de bak, dan gaat er energie overgaan naar de vloeistof in de bak (als het even kan zou ik die liefst vrij visceus hebben, zodat ze een beetje aan de wanden van de bak hangt en dus een groter contactoppervlak heeft). Die zal verdampen, en doordat er voor een stof te laten verdampen vrij veel energie vereist is (meer dan voor gewoon op te warmen) zal de omgeving kouder worden. Als de kamer kouder wordt dan de bak, dan zal het omgekeerde gebeuren: stof condenseert en geeft warmte af aan de omgeving.

Ik was van plan wat te gaan rekenen (stof zoeken en uitrekenen of het de moeite wel is om op die manier de temperatuur te regelen), maar wilde eerst even vragen of er geen grotere fouten in mijn idee zaten, die het rekenen compleet nutteloos maken. Dus mijn vraag: zitten er fouten in? Zoja: welke?

bessie

Er lijken mij geen grote bezwaren aan te kleven. Het enige wat ik zo kan bedenken is, dat het voor een temperatuurregeling van belang is waar de hogere of lagere temperaturen door worden veroorzaakt. Als er een interne variatie is in de kamer, werkt je regeling probleemloos. Maar als er een externe bron is, zal je poging om de temperatuur bijvoorbeeld te verlagen, resulteren in een nog grotere toevoer van buitenaf van warmte. Je regeling moet dan erg veel energie af- of aanvoeren, en dat voortdurend doen, hetgeen de capaciteit vroeg of laat overschrijdt.

Tudum

Er lijken mij geen grote bezwaren aan te kleven. Het enige wat ik zo kan bedenken is, dat het voor een temperatuurregeling van belang is waar de hogere of lagere temperaturen door worden veroorzaakt. Als er een interne variatie is in de kamer, werkt je regeling probleemloos. Maar als er een externe bron is, zal je poging om de temperatuur bijvoorbeeld te verlagen, resulteren in een nog grotere toevoer van buitenaf van warmte. Je regeling moet dan erg veel energie af- of aanvoeren, en dat voortdurend doen, hetgeen de capaciteit vroeg of laat overschrijdt.

Als ik het goed begrijp zeg je dat door het koelen van de kamer, er juist nog meer warmte naar binnen gaat komen (warmte gaat van een warmere naar een koudere plaats), en dat mijn koelbak-ding dat niet aan gaat kunnen?

Dat het niet hard kan koelen begrijp ik wel, maar ik had het meer bedoeld als iets dat in een goed geïsoleerd huis een beetje kon helpen om de temperatuur juist te houden. Dus niet ter vervanging van airco/verwarming, maar als aanvulling. Al vraag ik me deels af of de voordelen die bereikt zouden kunnen worden met dit (als die er al zijn, voor hetzelfde werkt dat ding langs geen kanten ](*,) ) wel zouden opwegen tegen mogelijke nadelen (dure/milieuvervuilende productie, gevaren van de stof die gebruikt wordt, ...).

Bedankt voor je reactie trouwens!

physicdude

Er zitten volgens mij geen mankementen aan je redenering.

Alleen het klopt wel wat Bessie zegt(tenminste ik denk dat die dit bedoeld), je zegt dit in je tekst:

'Stel dat de temperatuur in de kamer hoger wordt dan in de bak'

Er is dus een temperatuurvariatie in de kamer geweest, als die variatie natuurlijk is veroorzaakt, dus door verandering van temperatuur buiten dan heb je zelf geen energie hoeven toevoegen voor de werking van je temperatuurregeling. Maar als je zelf de kamer op moet warmen om energie over te dragen aan de temperatuurregeling of de kamer moet afkoelen om warmte op te nemen van de regeling, dan voeg je zelf energie toe en denk ik dat je systeem teveel energie gaat kosten.

Maar als je een goede stof vindt die precies met de variaties van de buiten-->binnentemperatuur kookt bij de goede druk dan moet het in theorie werken.

Hou het forum op de hoogte:P!

Ps. Ik denk dat je voor de berekeningen wel wat thermodynamica nodig hebt, ik weet niet of je daar in thuis bent. Maar saturation temperature/pressure, saturated liquid-vapor mixture, subcooled liquid en superheated vaport zijn wat belangrijke begrippen bij dat soort berekeningen.

Groet, Physicdude

Tudum

physicdude schreef:Er zitten volgens mij geen mankementen aan je redenering.

Alleen het klopt wel wat Bessie zegt(tenminste ik denk dat die dit bedoeld), je zegt dit in je tekst:

'Stel dat de temperatuur in de kamer hoger wordt dan in de bak'

Er is dus een temperatuurvariatie in de kamer geweest, als die variatie natuurlijk is veroorzaakt, dus door verandering van temperatuur buiten dan heb je zelf geen energie hoeven toevoegen voor de werking van je temperatuurregeling. Maar als je zelf de kamer op moet warmen om energie over te dragen aan de temperatuurregeling of de kamer moet afkoelen om warmte op te nemen van de regeling, dan voeg je zelf energie toe en denk ik dat je systeem teveel energie gaat kosten.

Maar als je een stof hebt die rond kamertemperatuur zijn kookpunt heeft, dan gaat dat toch ervoor zorgen dat de temperatuur in de kamer rond kamertemperatuur blijft? In hoeverre het krachtig genoeg is om grote temperatuursschommelingen op te vangen weet ik niet, daarom wilde ik nog wat rekenen. Ik gok dat het inderdaad niet heel krachtig zal zijn, dus bijvoorbeeld in de winter heb je wel een chauffage nodig. Of bedoelde je dat niet?

Ps. Ik denk dat je voor de berekeningen wel wat thermodynamica nodig hebt, ik weet niet of je daar in thuis bent. Maar saturation temperature/pressure, saturated liquid-vapor mixture, subcooled liquid en superheated vaport zijn wat belangrijke begrippen bij dat soort berekeningen.

Ik heb de thermodynamica van een eerste jaar fysica gehad. Ik had wel ongeveer een idee van hoe ik een aantal dingen ging berekenen, maar of het werkt weet je dikwijls pas als je eraan bezig bent (of ik toch

). En anders kom ik het forum lastigvallen met mijn vragen

Bedankt voor uw bericht! ](*,)

Squawk

Als de stof gaat koken moet het vrijkomende gas ergens naar toe. Het is immers deze expansie die de energie absorbeert. Waar gaat het gas naartoe? De kamer in?

physicdude

Oke mooi zo!

Dat vrijkomende gas is idd een probleem, dat zou je eigenlijk met de energie van het systeem weer moeten kunnen condenseren en samenvoegen met de stof.

Wat betreft, ik denk dat je in de winter nog wel een verwarming nodig hebt. Waarschijnlijk geeft de 1 muur niet genoeg energie af om de hele kamer te verwarmen. Vergelijk het me een in de lengte grote kamer (6m bvb) als je dan aan een kant een verwarming plaatst (of de muur) dan zal de andere kant van de kamer moeilijk warm worden. Wel bovenin, omdat warme lucht opstijgt maar onderin niet.

Misschien kan je je muren opsplitsen in tweeen, aan twee kanten een?

Groet, Physicdude

jkien

Hoop je met jouw thermostaatwand ook energie te besparen? Met het oog daarop zou het wenselijk zijn dat de toegevoegde wanddikte de warmtegeleiding in horizontale richting vermindert, maar jouw vloeistofbak is juist een goede geleider.

Het lijkt me voorts dat de vloeistofkolom de neiging heeft om een verticale temperatuurgradient te ontwikkelen, zodat hij de vloer afkoelt en het plafond verwarmt, maar door de goed geleidende bak heb je dat opgelost.

mcs51mc

Lees ik hier niet het principe van de warmtewisselaar van een koelkast/diepvriezer?

Om invloed van aangrenzende kamers te beperken, moet je aan de schedingswand met de andere kamer een goede isolator zetten.

"Pelletier element", gekend?

Misschien is dit een alternatief voor je vloeistof?

Tudum

Als de stof gaat koken moet het vrijkomende gas ergens naar toe. Het is immers deze expansie die de energie absorbeert. Waar gaat het gas naartoe? De kamer in?

Ik was aan het denken aan een vacuüm deel van de bak (hoewel ik niet weet welk effect dat heeft op het water?) of een ballon boven de bak, die kan uitzetten in een kamer erboven (bij mensen met een schuin dak kan er onder dat stuk dak waar je toch niets onder krijgt bijvoorbeeld die ballon gelegd worden, ballon van een slecht geleidend materiaal trouwens, zodat de warmte van die andere kamer er ook niet bijkomt). Als dat al genoeg is voor die uitzetting...

Klein stukje uitwerking gedaan met water als stof

Als ik bijvoorbeeld kijk naar het fasediagram van water:

Afbeelding

Normaal kookpunt: 100°C. Als je het kookpunt rond de 20°C wilt brengen, dan moet je een druk hebben van 0,1 atm (heel vlug - en dus heel verkeerd - afgelezen van het fasediagram). Wiki zegt het volgende:

Door de omzetting in stoom vindt een sterke expansie plaats: stoom neemt 1325 maal zoveel ruimte in als water

Neem bijvoorbeeld 1m³ water. Probeem nr. 1: hoe bereken je hoe groot je die bak moet maken om een druk van 0,1 atm te bereiken? Mag ik gewoon veronderstellen dat de druk in de bak bepaald wordt door de lucht die erin zit (dus lucht van 0,1 atm)? Hoewel, de vloeistof oefent ook druk uit op de wanden... Maar heeft dat wel iets te maken met de druk in het vat? Waah, help

. Hoe krijg je in godsnaam water op een druk van 0,1 atm?

Verderrekenen: als de druk gelijk moet blijven, dan moet het volume beschikbaar voor de stoom 1325 keer groter zijn dan het volume van het water. 1325 m³ water. Uiterst onrealistische hoeveelheid water dus. Misschien is heel het idee om dat met water te doen wel rommel.

physicdude schreef:Oke mooi zo!

Dat vrijkomende gas is idd een probleem, dat zou je eigenlijk met de energie van het systeem weer moeten kunnen condenseren en samenvoegen met de stof.

Wat betreft, ik denk dat je in de winter nog wel een verwarming nodig hebt. Waarschijnlijk geeft de 1 muur niet genoeg energie af om de hele kamer te verwarmen. Vergelijk het me een in de lengte grote kamer (6m bvb) als je dan aan een kant een verwarming plaatst (of de muur) dan zal de andere kant van de kamer moeilijk warm worden. Wel bovenin, omdat warme lucht opstijgt maar onderin niet.

Misschien kan je je muren opsplitsen in tweeen, aan twee kanten een?

Groet, Physicdude

Ja, maar dat condenseren en zo... Dan zit je direct terug bij het principe van een koelkast/airco. En ik zat eerder te denken aan een systeem dat de temperatuur wat mee regelt, maar niet ter vervanging van verwarming/airco. En dat "wat mee regelen" is dan wat te vergelijken met de warmteregulerende invloed van de zee bijvoorbeeld: warmt trager op en koelt trager af dan land, waardoor het aan de zee altijd gematigdere temperaturen zijn. Volledig juist is de vergelijking niet, maar het komt wel in de buurt. En het systeem waarover ik het had zou sterker zijn, omdat je juist zit met de faseovergangen, waarin veel energie "opgeslagen" kan worden. Als ik juist ben.

Als je echt een sterk systeem wilt, dan zit je snel met het probleem dat er geen perfect reversibele machines bestaan (als ik dat goed begrepen heb), en dan krijg je weer van die energie-verslindende machines, terwijl ik juist iets wilde dat geen energie verbruikte. Als ik het goed heb uitgelegd. Dit is in ieder geval weer een motivatie om goed te leren, pas als je dat soort dingen begint toe te passen besef je welke dingen je minder goed begrepen hebt

.

jkien schreef:Hoop je met jouw thermostaatwand ook energie te besparen? Met het oog daarop zou het wenselijk zijn dat de toegevoegde wanddikte de warmtegeleiding in horizontale richting vermindert, maar jouw vloeistofbak is juist een goede geleider.

Het lijkt me voorts dat de vloeistofkolom de neiging heeft om een verticale temperatuurgradient te ontwikkelen, zodat hij de vloer afkoelt en het plafond verwarmt, maar door de goed geleidende bak heb je dat opgelost.

De bedoeling was er geen energie in te moeten steken. Ik snap niet zo goed wat je bedoelt met de warmtegeleiding in horizontale richting verminderen... als je dat doet wordt de vloeistof niet genoeg opgewarmd/afgekoeld en krijg je toch niet het effect dat je wilt? Of begrijp ik het verkeerd?

mcs51mc schreef:Lees ik hier niet het principe van de warmtewisselaar van een koelkast/diepvriezer?

Om invloed van aangrenzende kamers te beperken, moet je aan de schedingswand met de andere kamer een goede isolator zetten.

"Pelletier element", gekend?

Misschien is dit een alternatief voor je vloeistof?

Neen, want een koelkast compresseert het gas en zorgt er zo voor dat de temperatuur daarvan hoger wordt, zodat door de tweede wet van de thermodynamica de warmte van het gas naar de omgeving stroomt. En door daarna het gas terug te laten uitzetten krijg je een koud gas, dat je in de wanden van de koelkast kan laten stromen, dat dan weer opwarmt door - weer - de tweede wet van de thermodynamica. Heb ik dat juist?

In "mijn systeem" zou alles juist gaan zonder compresseren en zo, puur gebruik maken van de faseovergangen van de stof. Zodat je er geen extra energie voor dat compresseren in moet steken.

En ja, inderdaad

Pelletier element: nog nooit van gehoord. Ik ga er direct over opzoeken, eerst helpen afwassen ](*,) . Bedankt!

bessie

Ben je van je gasprobleem (niet medisch bedoeld) af als je in plaats van de kooktemperatuur de smelttemperatuur neemt? Vloeistof en vast nemen bij de meeste stoffen ongeveer evenveel plek in? Iets erin dat de kristalletjes verdeelt zodat je een soort suspensie krijgt misschien.

jkien

Hoop je met jouw thermostaatwand ook energie te besparen? Met het oog daarop zou het wenselijk zijn dat de toegevoegde wanddikte de warmtegeleiding in horizontale richting vermindert, maar jouw vloeistofbak is juist een goede geleider.

De bedoeling was er geen energie in te moeten steken. Ik snap niet zo goed wat je bedoelt met de warmtegeleiding in horizontale richting verminderen... als je dat doet wordt de vloeistof niet genoeg opgewarmd/afgekoeld en krijg je toch niet het effect dat je wilt? Of begrijp ik het verkeerd?

Een deel van de energie je jaarlijks gebruikt dient om 's winters je huis warm te stoken. Je kunt daarop besparen door de muren beter te isoleren. Jouw muurverdikking isoleert niet, hij is een goed warmtegeleider. Ik dacht aan het alternatief van een simpele bakstenen muurverdikking die wel energie zou besparen. (En hij zou de temperatuur een beetje stabiliseren).

Maar die gedachte is off topic, je was niet op zoek naar een besparing op je jaarlijkse energierekening.

Tudum

Ben je van je gasprobleem (niet medisch bedoeld) af als je in plaats van de kooktemperatuur de smelttemperatuur neemt? Vloeistof en vast nemen bij de meeste stoffen ongeveer evenveel plek in? Iets erin dat de kristalletjes verdeelt zodat je een soort suspensie krijgt misschien.

Dat klinkt als een heel goed idee! Latente verdampingswarmte is (als ik me dat goed herinner) wel (veel?) hoger dan latente verdampingswarmte, maar je kan ook wel veel meer stof gebruiken als je van vast naar vloeibaar (en omgekeerd) gaat dan van vloeibaar naar gas.

Bedankt! ](*,)

jkien schreef:Een deel van de energie je jaarlijks gebruikt dient om 's winters je huis warm te stoken. Je kunt daarop besparen door de muren beter te isoleren. Jouw muurverdikking isoleert niet, hij is een goed warmtegeleider. Ik dacht aan het alternatief van een simpele bakstenen muurverdikking die wel energie zou besparen. (En hij zou de temperatuur een beetje stabiliseren).

Maar die gedachte is off topic, je was niet op zoek naar een besparing op je jaarlijkse energierekening.

Temperatuur stabiliseren omdat hij isoleert, of omdat hij er gewoon is? Want dat laatste vroeg ik me af: als je heel veel in een kamer hebt staan, stabiliseert dat de temperatuur niet een beetje, gezien al die dingen energie nodig hebben om op te warmen/af te koelen?

mcs51mc schreef:"Pelletier element", gekend?

Misschien is dit een alternatief voor je vloeistof?

Wikipedia vertelt me het volgende:

Een Peltier-element is een elektrische component dat gebruikt kan worden om warmte te verplaatsen van een koude plek naar een warme plek.

Probleem: er is geen koude plek, toch? Misschien wel in de bak, mocht dat sterker zijn dan gewoon geleiding. Maar daar vrees ik voor, gezien er gesproken wordt van een gering rendement. En dan moet je er nog energie insteken ook...

Doffer

je wil een Phase Change Material in de wand stoppen.

deze zijn er al in diverse zouten met verschillende smeltpunten. Ze zijn wel erg duur en kunnen niet oneindig van fase blijven verandere (van vast naar vloeibaar en weer terug van vloeribaar naar vast).

type A22 zou voor een woonkamer toepasbaar zijn

www.pcmproducts.net/files/plusice_range_2007_organics.pdf

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Temperatuursregeling

Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling

Re: Temperatuursregeling