חימום עם קרח. הפקה של אנרגיית מעבר שלב מים-קרח

כל חימום הוא ייצור אנרגיה (בעיקר בשיטה כימית של חמצון דלק), או העברת אנרגיה על ידי נושא חום באמצעות משאבות חום. נושא זה מתייחס לשינוי משאבת חום מקור קרקע. המידע יעניין את מי שמכיר את עקרון עבודתו.

כותרת המאמר נשמעת פרדוקסלית, אך ניתן לתאר בקצרה שיטה זו בדיוק כך. נעשה שימוש בתופעה הפיזית של שחרור אנרגיה במהלך מעבר שלב קרח מים:

ידוע שכאשר המים קופאים הם משחררים אנרגיה תרמית רבה (330 קילו-ג'י / ק"ג), זה כמעט פי 80 משחרורם במהלך קירורם ב -1 גרם. בתהליך הקפאה זה, המים אינם משנים את הטמפרטורה שלהם (-1C) עד שכל נפחם קופא.

המערכת אינה מחליף חום קרקע כמו במשאבת חום מי תהום, אלא משאבת חום מים-מים: מחליף החום עצמו מותקן בתוך בטון או מיכל אמין אחר, קבור לעומק של 4 מ ', מזוג מים. משאבת החום מפיקה חום מהמים, וכשהיא קופאת, המים נותנים עוד יותר חום.

מים קפואים במחזור הקיצוני של התהליך. מה הלאה? לא ניתן יהיה עוד לשאוב חום מהקרח. האם המערכת נעצרת? כן, ומשאבת החום חייבת לעבור ליחידה השנייה, המיכל השני. והראשון עובר למצב הפשרה. אבל החום מהאדמה ימיס את הקרח הזה במשך חודשים. זהו החיסרון העיקרי של המערכת. אתה צריך גם יכולת אמינה. קרח מתרחב כאשר מים קופאים ויכולים לעוות טבעות בטון.

כדי להאיץ את תהליך ההפשרה משתמשים בקולטי שמש:

בכפור סיבירי, במזג אוויר מעונן, הם לא עובדים, אך במזג אוויר שטוף שמש בהיר הם יכולים להוציא כמות מסוימת של אנרגיה תרמית להפשרת מיכל תת קרקעי במים. לאחר שהמים במעגל השני קופאים, הקולטים עוברים אליהם, והמערכת עוברת להפקת חום מהראשון. ככל שמתברר, אנו זקוקים לאוטומציה, בקרים העוקבים אחר טמפרטורת המים.

המספרים העיקריים שאומרים כמה חום (אנרגיה) מכיל במיכל מסוים:

על פי החישובים שלי, החום הזה בחורף יספיק ל -10 ימים כדי לחמם בית בשטח של 120 מ"ר (אם לא נכון, תקנו אותו).

יש מידע שמערכת חימום כזו מאנרגיית המעבר בשלב קרח המים הוכנסה לפעולה ליד המבורג ופועלת מאז 2015. קיבולת 1.5 מיליון ליטר מים מחמם 500 בתים. באירופה, מערכת כזו המשתמשת בקולטי שמש היא די ישימה. והיתרון שלה יהיה שאין צורך לקדוח בארות למחליפי חום של משאבות חום מי תהום מסורתיות. פחות עלות עבור עבודות אלה.

בשלב מסוים נתקל סרטון בו ממציא בדימוס שפך מים על קיר ביתו, הוא קפא והוא טען שכאשר הוא קופא, משתחרר חום, שמפצה על אובדן החום של הבית.

***

תמונות נלקחות ממקורות פתוחים, מ- Yandex. תמונות

הירשם כמנוי לערוץ, הוסף אותו לסימניות הדפדפן (Ctrl + D). לפנינו הרבה מידע מעניין.