Overskuddseffekt fra sol, vind og vannkraft til varmelager for matlaging

Abstract

Hensikten med dette prosjektet var å teste om olje kan brukes til varmelagring i et kjøkkensystem basert på overskuddsenergi. Dette er en fortsettelse av prosjektoppgaven "Dump loading to high temperature heat storage", som dermed vil være utgangspunktet. En ny prototype basert på den tidligere versjonen ble bygget i Arusha, Tanzania, for å kunne teste konseptet i de tenkte omgivelsene. Det ble oppdaget at stemplene ikke fungerte optimalt til å regulere temperaturen i varmelageret. I Tanzania er det begrenset med utstyr, og på bakgrunn av dette ble det bestemt å bruke en bimetallfjær som termostatventil. Prototypen i Tanzania var koblet opp til et off-grid system sammen med en lastkontroller som vellykket styrte effekten til varmeelementene, avhengig av størrelsen på spenningen. Som et resultat av feltarbeidet, ble det valgt å teste bimetallfjæra videre på NTNU. Fjæra fungerte godt som en termostatventil og regulerte temperaturen i varmelageret til 165◦C. Oppsettet derimot, resulterte i en uforutsigbar bevegelse som igjen kan ha ført til at fjæra kilte seg fast under høye temperaturer. Kombinert med problematikken ved å finne de riktige startinnstillingene, understreker dette behovet for videre utvikling og testing av konseptet.

The objective of this project was to test the viability of using oil for heat storage in a dump load system built for cooking applications. This is a continuation of the work conducted in the report "Dump loading to high temperature heat storage", which is used as a starting point. A new prototype based on the previous work was built in Arusha, Tanzania, to test the concept under the intended conditions. The main problem encountered was the pistons inability to work as a thermostatic valve. The lack of equipment available in Tanzania, lead to the implementation of a bimetallic spring as an alternative. The prototype made in Tanzania used solar power from an off-grid system, in combination with a load controller. This successfully diverted power to one or two heating elements based on the magnitude of the voltage. Testing showed that it was possible to cook rice on the system. As a result of the field work, the bimetallic spring was further tested at NTNU. The spring worked well as a thermostatic valve, regulating the heat storage at a temperature of 165◦C. However, the spring setup resulted in an unpredictable movement, which could cause it to get stuck at higher temperatures. Combined with the difficulties of finding the right initial settings, further changes are required.