Opvarmning med is. Ekstraktion af vand-is fase overgangsenergi

Enhver opvarmning er energiproduktion (hovedsageligt ved en kemisk metode til brændstofoxidation) eller overførsel af energi fra en varmebærer ved hjælp af varmepumper. Dette emne vedrører ændring af en jordvarmepumpe. Oplysningerne vil være af interesse for dem, der er bekendt med princippet om dets arbejde.

Titlen på artiklen lyder paradoksalt, men denne metode kan kort beskrives ligesom denne. Det fysiske fænomen med frigørelse af energi under vand-is faseovergangen anvendes:

Det er kendt, at når vand fryser, frigiver det en masse termisk energi (330 kJ / kg), dette er næsten 80 gange mere end det frigives under køling med 1 g. I denne fryseproces ændrer vand ikke sin temperatur (-1C), før hele dets volumen fryser.

Systemet er ikke en jordvarmeveksler som i en grundvandspumpe, men en varmepumpe vand-vand: selve varmeveksleren er installeret i en beton eller anden pålidelig beholder, nedgravet til en dybde på 4 m, og hæld vand. Varmepumpen ekstraherer varmen fra vandet, og når den fryser, afgiver vandet endnu mere varme.

Frossent vand i procesens ekstreme cyklus. Hvad er det næste? Det vil ikke længere være muligt at pumpe varme ud af isen. Stopper systemet? Ja, og varmepumpen skal skifte til den anden enhed, den anden tank. Og den første går i afrimningstilstand. Men varmen fra jorden vil smelte denne is i flere måneder. Dette er den største ulempe ved systemet. Du har også brug for en pålidelig kapacitet. Is udvider sig, når vand fryser og kan deformere betonringe.

For at fremskynde optøningsprocessen bruges solfangere:

I sibirisk frost, i overskyet vejr, fungerer de ikke, men i klart solrigt vejr kan de give en vis mængde termisk energi til at tø en underjordisk tank med vand. Når vandet i det andet kredsløb fryser, skifter samlerne til det, og systemet skifter til at udvinde varme fra det første. Når det bliver klart, har vi brug for automatisering, controllere, der overvåger vandets temperatur.

Hovedtalene, der siger, hvor meget varme (energi) der er indeholdt i en bestemt beholder:

Ifølge mine beregninger vil denne varme om vinteren være tilstrækkelig i 10 dage til at varme et hus med et areal på 120 m2 (hvis det ikke er rigtigt, skal du rette det).

Der er oplysninger om, at et sådant varmesystem fra energien fra vand-is-faseovergangen blev taget i brug nær Hamborg og har fungeret siden 2015. Kapacitet 1,5 millioner liter vand varmer 500 huse. I Europa er et sådant system, der bruger solfangere, ganske anvendeligt. Og der er dens plus, at der ikke er behov for at bore brønde til varmevekslere af traditionelle grundvandsvarmepumper. Mindre omkostninger for disse værker.

På et tidspunkt stødte en video på, hvor en pensioneret opfinder hældte vand på væggen i huset, det frøs, og han argumenterede for, at når det fryser, frigives der varme, hvilket kompenserer for husets varmetab.

***

Billeder er taget fra åbne kilder, fra Yandex. Billeder

Abonner til kanalen, tilføj den til browserbogmærkerne (Ctrl + D). Der er meget interessant information fremad.