De systemer Varmt vand fra solen sælger bruger vand som lagringsmedium for solvarmen. For at kunne lagre mere varmeenergi på mindre plads arbejdes der imidlertid på at udvikle andre lagermedier med flere gange større varmekapacitet.
Varmelagring i vand giver mange fordele
Vand har en stor varmekapacitet i forhold til de fleste andre materialer, det er nemt at få varmen ind og ud af, og det er ikke korroderende. Vands varmekapacitet kan angives med følgende tommelfingerregel: Det kræver 1,16 kWh at opvarme 1000 liter vand 1°C. En buffer på 1.000 liter, der opvarmes fra 30 til 85° indeholder altså en energimængde på (85-30)*1,16 = 63,8 kWh, dvs. kan fx dække et varmetab på 5,3 kW i 12 timer.
Skal man lagre store mængder varme, så man kan gemme sin varmeenergi i længere perioder, bliver det en omfattende sag, hvis det skal ske i vandtanke i huset. Hvad er alternativerne? Ét alternativ kunne være et lager, der ”ikke fylder noget i huset”, et andet et lager, der er mere effektivt i forhold til rumfanget.
Det skjulte varmelager
Det mest oplagte varmelager er de byggematerialer, der alligevel bruges i huset, f.eks. et tungt gulv, som ofte har en varmekapacitet, svarende til flere tusind liter vand. Hvis den mulige vandtanks-størrelse alligevel kun rækker til ret få timer, kan dette være et godt alternativ, der lige som vandlageret kan give en højere solvarmedækning. Det er selvfølgelig vigtigt at være opmærksom på at bygningsmaterialerne kun kan holde på varme i relativt kort tid, dvs. timer eller dage, ikke uger.
Sandlager
Når der alligevel skal isoleres og anlægges gulvvarme, kan man, hvis der er mulighed for det på stedet udbygge med et såkaldt sandlager. Sandlageret er et stort varmelager under gulvet.
Opbygning
Et sandlager består af er et tykt lag sand (30-60 cm eller mere) under hele husets gulv, med indlagte varmeslanger (PEX- eller ribberør) og selvfølgelig velisoleret mod husets fundament og nedadtil, men også opadtil, så varmen kun langsomt afgives til huset via gulvet. Opadtil, over topisoleringen afsluttes sandlageret ofte med et almindeligt gulvvarmesystem med PEX-rør indstøbt i beton.
Solvarmepionerer
Det var solvarmefirmaet Aidt, et kreativt samarbejde mellem to opfindsomme jyder, Thorkil Forman og Hans Jørgen Christensen, der lancerede sandlageret. Sandlageret kan også laves med beton eller sten som lagringsmedium.
Varmelagring i vand, sand eller beton - er der noget alternativ?
Så vidt jeg ved endnu ikke noget, der er gennemprøvet og kommercielt tilgængeligt, men en fremtidig mulighed er formentlig ”latent varme” eller faseskift-lagre - energi der frigives eller afgives af et stof under tilstandsændring.
Smeltevarme - vand
Stoffet kan være vand, der fryses, hvilket kræver en varmepumpe for at kunne udnytte den energi, der kan hentes ud ved frysning. Sådan et anlæg er udviklet til salg af det tyske firma Consolar under navnet Solaera.
Smeltevarme – andre stoffer
En anden mulighed er f.eks. paraffinbaserede lagre, der kan designes så smeltepunktet ligger ved en højere og for varmeanlæg mere passende temperatur. Selv om varmekapaciteten lige omkring stoffets smeltepunkt er enorm, skal man dog huske at regne på hele det forekommende temperaturområde, når man sammenligner med et vandlager. Disse stoffer har nemlig en varmekapacitet, der er meget mindre end vands udenfor det område, hvor de skifter fase.
Kemi
En anden variant er det kemiske latentvarmelager, hvor et salt ved tilførsel af vand afgiver varme, og ved tilførsel af varme udskiller vandet igen. Denne type lager har i princippet ikke er noget varmetab, så længe der ikke bruges af varmen, hvilket kan være en meget betydningsfuld faktor ved langtids-varmelagring.
Læs mere om varmelagring i vand og bygningsmaterialer
BYG-DTU, Karsten Duer et al.
Beregninger på forskellige typer af lagre med forskellige isoleringstykkelser, forskelligt solfangerareal mm.
Læs mere om sand- og betonlagrelagre
Alfred Heller - Lars Thomsen Nielsen - DTU, 1996, Rapport R-007
Af Peter Weitzmann, Ole Holck, Svend Svendsen. 2001.
Om varmelagring i beton eller sand under gulv.
Læs mere om latentvarmelagre
Uddrag fra bogen "Solenergi" af Lars Andrén
Reproduktion med venlig tilladelse af Lars Andrén, på hvis hjemmeside, www.drivkraft.nu, den komplette bog - samt andre interessante bøger - kan købes.