Отопление с помощью льда – будущее климатических установок
Поиск энергоэффективных технологий
Существенная доля затрат на эксплуатацию жилых и коммерческих зданий приходится на оплату услуг по отоплению. Кроме того, как правило, для разогрева теплоносителя используются невозобновляемые природные ресурсы (газ, уголь и так далее), запас которых на Земле не бесконечен.
В связи с этим множество ученых заняты разработкой, тестированием и внедрением в повседневную жизнь энергоэффективных технологий, позволяющих поддерживать комфортный микроклимат в помещениях с использованием более недорогой энергии.
Основные природные компоненты помогут сэкономить семейный бюджет
Солнце, воздух и вода для отопления дома
Одной из последних разработок в этой области стала новая концепция под названием SolarEis, которая была представлена в Гродно главой научно-исследовательской и производственной компании UNERA Олегасом Ромашкевичусом.
Суть этой новаторской технологии состоит в том, что для обогрева жилых и производственных помещений будет использоваться энергия четырех неисчерпаемых и (или) возобновляемых природных компонентов – солнца, воды, земли и воздуха.
В основе лежит процесс аккумуляции и распределения тепла и холода, накопленных всеми источниками, который был изучен сотрудниками литовской фирмы Bod Gorup (подразделение UNERA).
Описание технологии
Согласно незыблемым и хорошо известным из курса школьной физики природным законам, при образовании льда вырабатывается столько же энергии, сколько и при ее нагреве до температуры в 80 градусов Цельсия. Именно этот принцип положен в основу изобретения.
Вместе со специальными коллекторами солнечного тепла, которые обычно монтируются на кровле здания, отопительный комплекс требует наличия ледяного хранилища, устанавливаемого под землей. В него дополнительно проводятся трубопроводы теплового насоса, что позволяет черпать энергию из почвы.
Полностью вся система состоит из следующих компонентов:
- накопителей энергии солнца и воздуха;
- теплового (почвенного) насоса;
- подземного хранилища льда;
- компьютерного управляющего устройства.
Лед забирает тепловую энергию из окружающей почвы и после достижения определенной температуры начинает ее накапливать. Солнечно-воздушная установка повышает коэффициент полезного действия всей схемы.
Преимущества отопительной системы
По мнению экспертов, подобные системы в будущем позволят полностью отказаться от использования ископаемого топлива для обогрева помещений. Кроме того, эта технология позволяет избежать загрязнения воздуха вредными веществами, неизбежно образующимися в процессе сгорания угля или газа.
Согласно проведенным тестам, количество тепла, которое поступает от 10 кубических метров льда можно сравнить с тепловой энергией, образующейся от сгорания более 100 литров традиционного топлива.
Помимо этого, фирма намерена реализовать еще ряд нововведений. В частности, построить и ввести в действие фабрику по выпуску солнечных батарей, которые необходимы для монтажа соответствующих коллекторов.
Благодаря этим разработкам можно не только сократить денежные затраты на эксплуатацию зданий, но и улучшить экологическую обстановку, особенно в крупных мегаполисах.
Отопление с помощью льда. Извлечение энергии фазового перехода вода-лёд
Любое отопление – это получение энергии (в основном химическим способом окисления топлива), либо перенос энергии теплоносителем тепловыми насосами. Эта тема относится к модификации грунтового теплового насоса. Информация будет интересна для тех, кто знаком с принципом его работы.
Заголовок статьи звучит парадоксально, но этот способ можно кратко описать именно так. Используется физическое явление выделения энергии при фазовом переходе вода-лед:
Известно, что вода при замерзании выделяет много тепловой энергии (330 кДж/кг), это почти в 80 раз больше, чем выделяется при её остывании на 1 гр. При этом процессе замерзания вода не меняет свою температуру (-1С) пока не замерзнет весь ее объем.
Система представляет из себя не грунтовый теплообменник как в тепловом насосе грунт-вода, а тепловой насос вода-вода: в бетонную или иную надежную емкость, закопанную на глубину 4 м, устанавливают сам теплообменник и заливают воду. Тепловой насос извлекает тепло из воды, а в момент ее замерзания – вода отдает еще больше тепла.
Замершая вода в крайнем цикле процесса. А что дальше? Выкачивать тепло из льда уже не получится. Система останавливается? Да, и тепловой насос должен переключиться на вторую установку, вторую емкость. А первая переходит в режим оттаивания. Но тепло от грунта будет растапливать этот лед месяцами. Это и есть основной минус системы. Также нужна надежная емкость. Лед расширяется при замерзании воды и может деформировать бетонные кольца.
Для ускорения процесса оттаивания используют солнечные коллекторы:
В сибирские морозы в пасмурную погоду они не работают, но в ясную солнечную могут выдавать определенный объем тепловой энергии для оттаивания подземной емкости с водой. После замерзания воды во втором контуре – коллекторы переключаются на него, а система переходит на извлечение тепла из первой. Как становится понятным, нужна автоматика, контроллеры, следящие за температурой воды.
Основные цифры, говорящие, сколько содержится тепла (энергии) в определенной емкости:
По моим подсчетам, этого тепла в зимний период хватит на 10 дней для отопления дома площадью 120 м2 (если не прав — поправьте).
Есть информация, что под Гамбургом введена в эксплуатацию такая система отопления от энергии фазового перехода вода-лед и работает с 2015г. Емкость 1,5 млн. литров воды отапливает 500 домов. В Европе такая система с использование солнечных коллекторов вполне применима. И там ее плюс будет в том, что не нужно бурить скважины для теплообменников традиционных тепловых насосов грунт-вода. Меньше затрат на эти работы.
В свое время попадалось видео, где пенсионер-изобретатель поливал стену своего дома водой, та замерзала и он доказывал, что при замерзании выделяется тепло, которое компенсирует теплопотери дома.
Фотографии взяты из открытых источников, с сервиса Яндекс.Картинки
Подписывайтесь на канал, заносите его в закладки браузера (Ctrl+D). Впереди много интересной информации.
Отопление с помощью льда
| Отопление льдом — использование энергии кристаллизации. | Следующая тема | Предыдущая тема Дополнительные настройки темы |
    | Список форумов forum.anastasia.ru » Новые технологии |
| Автор | Сообщение | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| yunsan
Зарегистрирован: 18.02.2013 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Светлана К . Хранитель форума  Зарегистрирован: 23.03.2002 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| yunsan
Зарегистрирован: 18.02.2013 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| yunsan
Зарегистрирован: 18.02.2013 |
Отопление льдом – использование энергии кристаллизации для отопления дома. Я не понял про объём замерзающей воды, который имеется ввиду и пересчитал по объёму стакана — 250 миллилитров выделяющуюся энергию из Джоулей в Ватты. По немецки я понимаю в том числе и технический язык, в отличие от русского. Добавлено после 28 минут: Вот на техническом русском об этом написано. Возможно даже что это в России и изобрели. Ввиду компактности и бесшумной работы возможна установка теплового насоса, использующего тепло фазового перехода вода-лед, для отопления жилого помещения за счет тепла сточных вод. Норма потребления воды для семьи из трех человек составляет 1 кубический метр в сутки. При замораживании такого количества воды выделится 334 000 кДж тепла. Этого количества тепла вполне достаточно для отопления стандартной трехкомнатной квартиры. Образующийся жидкий лед можно сбрасывать непосредственно в канализацию Добавлено после 9 минут: Возможно что если использовать стирлинг, чтобы качать воду из пруда, можно обойтись и без электричества. При использовании схемы теплоснабжения «электростанция – линия электропередачи – тепловой насос» с учетом коэффициента полезного действия тепловой электростанции КПД(ТЭС) = 0.4, коэффициента полезного действия линии электропередачи КПД(ЛЭП) = 0.9 и коэффициента конверсии теплового насоса К(ТН) = 5 получаем, что на 1 Вт энергии , выделившейся при сжигании топлива на ТЭС, в квартире выделиться 1.8 Вт тепла . | | yunsan |
Зарегистрирован: 18.02.2013 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
