Stocker de l'énergie thermique avec de l'huile de palme ? Matériau à Changement de Phase (MCP) Naturel

[Christophe]

Euh je comprends pas bien ta question/remarque...

a) l'huile sera encapsulée
b) l'huile liquide est plus légère que l'huile solide

Ce qui est clair c'est que dans les "capsules" ca sera le bordel vers le point de fusion...

[Rulian]

Au sujet du sulfate de sodium, il semblerait d'après le forum d'On peut le faire, que son enthalpie de solvation/précipitation soit de 83kJ/mole. Avec une masse molaire de 322kg/mole, et une température de solvatation de 32,4°C.

D'après un rapide calcul sur un coin de feuille, à masse égale, le sulfate de sodium permet de stocker un peu plus que l'acide laurique (huile du calcul de Christophe). A vérifier quand même. Je quis pas sur de mes calculs.

En fait je cherche désespérement des abaques les plus complètes possibles sur les chaleurs spécifiques, les chaleurs latentes de changement de phase et/ou d'hydratation/déshydratation, et bien sûr les températures de changement d'état. Et aussi les masses molaires et volumiques.

Avec un tableau bien complet, on trouverait rapidement quels sont les meilleurs compromis par rapport à ce qu'on peut souhaiter faire.

Si quelqu'un a ça, ce serait méga méga méga génial.

[Bucheron]

Ah oui, tu l'as vu...
J'avais pas tout lu ton message.

[Christophe]

que son enthalpie de solvation/précipitation soit de 83kJ/mole. Avec une masse molaire de 322kg/mole, et une température de solvatation de 32,4°C.

D'après un rapide calcul sur un coin de feuille, à masse égale, le sulfate de sodium permet de stocker un peu plus que l'acide laurique (huile du calcul de Christophe). A vérifier quand même. Je quis pas sur de mes calculs.

Euh déjà c'est des g/mole je présume?

322 g la vache! C'est énorme pour un "sulfate"...

Vérif: d'après wiki il est à : 142 g/mole + 10*18 = 322 g/mole pour la forme "décahydrate" qui apparement nous intéresse.

Mais ke pense qu'avoir un point de fusion à 42°C est plus intéressant qu'à 32...ca permet de tamponner l'eau à 42°C "chaude" plutôt que 32°C "tiède"

Je reste sur l'huile: c'est naturel et surement moins chere au kg (surtout sous forme de déchet)

Juste une remarque:

Le sel de Glauber, la forme décahydratée, était utilisé dans le passé comme laxatif. Elle a également été proposée pour stocker la chaleur dans des systèmes passifs de chauffage solaire. Cette utilisation profite de ses propriétés de solubilité inhabituelle, ainsi que de sa chaleur de cristallisation élevée (78.2 kJ/mol).

Euh ca marche comment alors? C'est la chaleur de "cristalisation" qui est utilisée?

Donc on aurait 78.2*1000/322 = 242 kJ/kg à 32°C...bof bof...

Avec un tableau bien complet, on trouverait rapidement quels sont les meilleurs compromis par rapport à ce qu'on peut souhaiter faire.

Si quelqu'un a ça, ce serait méga méga méga génial.

+1 mais je pense que le 1er lien que t'as fournis du Wiki est déjà pas mal...apparement le max en "point de fusion" c'est dans les 250-300 kJ/kg...

Je pense que si on veut "mieux" faut passer en phase liquide-gaz...

L'éther par exemple? Éther diéthylique: http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89ther_%C3%A9thylique

a) T° ébullition: 34,6 °C
b) Chaleur latente de vaporisation de l’éther : LV = 3,70.10^5 J/kg-1 = 370 kJ/kg
c) Masse volumique liquide : 0,7134 (gazeuse = ?)

On a donc 1L = 0.71 kg = 262 kJ/L ...moué bof c'est pas si intéressant finalement...

[Chartrousin]

Y doit avoir de sacrée astuces chimiques pour avoir une plage de produit / T° de fusion si importante...

Ca doit être une question de savant mélange tenu très secret
On peut peut être étudier la question, mais il faut trouver des produits qui se mélangent vraiment très bien ...

Mais ke pense qu'avoir un point de fusion à 42°C est plus intéressant qu'à 32...ca permet de tamponner l'eau à 42°C "chaude" plutôt que 32°C "tiède"

Je suis bien d'accord. D'autant plus que la température du ballon tampon va stagner un peu autour du point de fusion, qui va retarder la montée en T° le temps que le MCP soit complètement liquéfié (dans le sens "recharge en énergie"), et inversement dans l'autre sens (fusion) ; il vaut mieux que le liquide soit à 42°à ce moment là plutôt qu'à 32, ça favorisera les échanges.

Je reste sur l'huile: c'est naturel et surement moins chere au kg (surtout sous forme de déchet)

Pas sûr que l'utilisation d'huile usagée soit très intéressante, car si elle est qualifiée d'usagée, c'est souvent parce que elle n'est plus "pure" ; elle risque d'avoir des propriétés variables qu'on attendait pas. Par contre de l'huile neuve, c'est pas forcément facile à trouver. Sur le net, j'en ai pas beaucoup trouvé, si ce n'est en huile alimentaire, 5.2€/kg (huile bio) par ex :
http://www.monmarchand.com/ar_detail.php?ar_id=1226

Pour ce qui est de la paraffine, cire à 8.7€/kg , effectivement un peu plus cher, mais beaucoup plus facile à trouver (utilisé dans les bougies!) :
http://www.afairesoimeme.com/produit-de ... ref=ABOPRC
point de fusion environ 44°C
Equivalent d'origine végétale : cire de soja, 6€/kg, également utilisé pour les bougies :
http://www.afairesoimeme.com/produit-de ... ef=ABOCS25
http://www.aroma-zone.com/aroma/fiche_cire_soja.asp
Ici le point de fusion est indiqué d'un coté à 93° de l'autre à 50° (peut être avec additifs, vu qu'il y a souvent colorants et huiles essentielles mélangées aux bougies)
La cire d'abeille est apparement moins pratique, T°fusion plus élevée, moins malléable, plus chère.
Pour ce qui est des tarifs des MCP spécialement étudiés pour le stockage de chaleur (rubitherm & co), aucune idée ...

ps: un point important reste à être débattu, c'est la tenu dans le temps de l'huile, car meme si elle ne boue pas et n'est pas pollué, il n'est pas sur que des variations de température de 20 ou 30 cycliques ne déteriorent pas ses caractéristiques.

Une remarque à ce sujet, pour les anglophones, j'ai la flemme de traduire :

Glauber's salt, Soda ash, Sodium Acetate and paraffin wax are the most commonly used PCMs in solar heating systems. Although these compounds are fairly inexpensive, the packaging and processing necessary to get acceptable performance from them is complicated and costly. They are not offering a reliable pattern of releasing heat as the chemicals in these PCMs separate and stratify when in their liquid state. These PCMs have not always re-solidified properly. When temperatures dropped, they did not completely solidify, reducing their capacity to store latent heat. These problems have been addressed by packaging phase change materials in thin or shallow containers, and by adding thickening and clumping agents. Many salt hydrate PCMs have the disadvantage that during extraction of stored heat the material super-cools before freezing. This reduces the utility of the materials and if too severe, it can completely prevent heat recovery. They lose their heat storage property after some cycles.

.
A prendre avec des pincettes, car extrait d'un site qui veut promouvoir ses propres MCP, mais pas forcément faux quand même :
http://www.teappcm.com/products/general.htm#Sseries

[Capt_Maloche]

Oui je pense que Maloche appréciera! Enfin c'est pas sur: pour une fois que c'est pas lui qui fait une découverte appliquée !!

Il risque de faire une crise de jalousie!

OH le vilain ..............

c'est intéressant en effet tout ça, il est vrai que l'on cherche un tampon solaire efficace depuis un moment, entre 200m3 de béton et 100m3 d'eau, j'étais pas très chaud

es tu sûr de la chaleur latente de fusion de l'huile de palme est bien à 211KJ/kg?

en tout cas sa Masse volumique est de 0,900 kg/m3 à 25 °C en phase liquide, elle ne doit pas être bien différente en phase solide

je ne trouve pas le Cp solide et Cp Liquide

et son encapsulation est nécessaire, t'as récupéré des pots de yaourt ?

Un autre produit relativement proche

Nom Acétate trihydrate de sodium
Tfusion 55-58 °C
Lf 242,85.10³ J/kg
Cpsolide 3,31.10³ J/(kg.K) à 30°C
Cpliquide 3,06.10³ J/(kg.K) à 70°C
ρ liquide 1279 kg/m³ à 30°C
ρ solide 1392 kg/m³ à 70°C

Donc en parlant en Kg parce-que très proche de l'eau en volume massique et en prenant un Cp d'environs 3KJ/kg.K,

on a pour une varition de T° d'un kg de 35 à 50°C:
211 KJ + 3x(50-35) = 256 KJ pour l'huile de palme

Contre
4.18x(50-35) = 62.7 KJ pour l'eau YEAAH !

Coef : 4, c'est mieux que le béton, vendu !

Imaginons l'huile encapsulée dans des sphères, le ratio eau/huile de palme
V Cube - V sphère = 1 - 4Pir3/3 =0.476

soit en gros 1/2

on se retrouve donc avec un tampon contenant environs 50% d'eau et 50% d'huile de palme (moins l'échangeur) , soit:
1/2 x 62.7 + 1/2 x 256 = 159 KJ/Kg

Contre 62.7 KJ/Kg pour l'eau seule

Le coef. est toujours de 2.5 PAS MAL

J'achète

[Capt_Maloche]

et pour finir

avec un maison de 150m² bien isolée et des déperditions max de 5KW en plein hiver (on peut faire mieux) le tampon pour 3 jours serait de:

variations jour nuit de 20%, soit des déperds de 4KW lissés

4KJ/s x 3J x 24h/J x 3600s/h = 1 036 800 KJ
divisé par 159 KJ/Kg = un tampon de 7m3 !!

WAHOO avec ça on peut atteindre la semaine d'autonomie, là ça devient intéressant, surtout que la T° reste constante, c'est génial pour les planchers chauffants !!

[Capt_Maloche]

Reste à faire les capsules

quoi que Christophe, si tu achète l'huile de palm en bidons de 5L, tu n'a qu'à les plonger directement dans ton réservoir tampon, avec un peu de lest

[Christophe]

Ah ah Maloche, je savais que ca te plairait

L'huile de palme est une base pour l'agroalimentaire (mmm le bon Nutella...), il y a surement pas mal de "rebus qualité" qui n'est pas "alimentable" sans être pollué ni dégradé. C'est un des corps gras les moins cher d'où sont utilisation massive en agroalimentaire, en grande quantité, je pense que le prix se situe aux alentour des 0.5€ le kg!

Voici une cotation boursière de l'huile de Palme

0.75 € = 1 $ = 3.3 riggints
Soit 1€ = 4.4 riggints

Donc on est quand meme à 2400/4.4 = 0.54 €/kg HT départ Malaisie et sans le transport...mais franchement ca n'a rien à voir avec le prix des produit MCP "conventionnels"...

Pour ce qui est de faire un essai grandeur nature, je veux bien mais étant donné que notre tampon est à 70 000 L environ, il va me falloir au moins 10 à 20 000L d'huile pour voir un effet significatif...pour le moment c'est pas à l'ordre du jour.

On va commencer par "autre" chose hein!

Acétate trihydrate de sodium tu trouve que c'est proche de l'huile de palme? Ca a l'air quand meme bien chimique...faut voir les prix...

Bon faut trouver le % optimum d'huile suivant la T° (delta) d'utilisation. Quelqu'un a une idée de méthodologie?

[Capt_Maloche]

Il faut l'encapsuler, point barre, sa T° de fusion est idéale 35 à 42°C, c'est la T° où les capteurs ont le meilleur rendement !!

tu places directement tes bidons ou tes bouteilles dans un réservoir d'eau au ratio 1/2