Главная / Технології / Розроблена технологія, що дозволяє запасатися теплом влітку і витрачати його взимку по мірі необхідності

Розроблена технологія, що дозволяє запасатися теплом влітку і витрачати його взимку по мірі необхідності

Прагнення уникнути використання викопних видів палива при опаленні житлових і виробничих приміщень є частиною глобального плану по забезпеченню екологічно чистого майбутнього людства. Але, в даний час тільки своєчасний поворот регулятора термостата на газовому котлі або електричному нагрівачі може забезпечити практично миттєву реакцію на зміну температури навколишнього середовища.

Проте група дослідників з Швейцарії розробила технологію, що дозволяє використовувати екологічно чисту теплову енергію для опалення, а застосування цієї технології дозволить акумулювати тепло протягом літа і використовувати його взимку по мірі необхідності, збільшуючи або зменшуючи тепловіддачу системи простим клацанням вимикача. Крім цього, агент, який зберігає в собі енергію, може бути без намаги переміщуватися туди, де в даний момент часу є необхідність у джерелі теплової енергії.

Система акумулювання теплової енергії була розроблена фахівцями швейцарського інституту EMPA (Eidgenossische Materialprufungs-und ForschungsAnstalt). Агентом, який виступає в ролі акумулятора та носія теплової енергії, виступає концентрований розчин гідроокису натрію (NaOH), крім цього в системі використано ряд стандартних вузлів і компонентів, що дозволяють йому збирати, перетворювати, зберігати і вивільняти теплову енергію з максимальною ефективністю.

В основі роботи системи лежить ефект, що полягає в тому, що коли в сухий гідроокис натрію потрапляє волога, відбувається екзотермічна реакція і ув’язнена в гідроокису хімічна енергія виділяється у вигляді тепла. Оскільки гідроксид натрію є надзвичайно гігроскопічним матеріалом, досить велика кількість тепла виділяється навіть вже при поглинанні ним водяних парів, що містяться в повітрі, а ще більша кількість тепла може бути отримане шляхом додавання води до концентрованого розчину гідроксиду.

Якщо розчин гідроокису натрію піддається впливу високої температури, наприклад, від сонячних променів, то вода з розчину достатньо добре випаровується, розчин набуває великої концентрації, тобто накопичує теплову енергію у вигляді хімічної енергії. Розчин з високою концентрацією, поміщений в спеціальні ємності, може зберігатися як завгодно довго, протягом декількох місяців або навіть років. І ємності з цим розчином досить просто перевезти туди, де виникла потреба в додатковій енергії.

У системі, розробленої швейцарцями, носієм енергії є 50-процентний розчин NaOH, в’язка рідина, здатна повільно пересуватися по трубах спіральних теплообмінників. Ці теплообмінники влаштовані так, що розчин гідроокису натрію контактує з водяною парою, поглинаючи його і розігріваючись до більш високої температури. У ході експериментів вченим вдалося з’ясувати, що зниження концентрації розчину з 50 до 30 відсотків нагріває об’єм цього розчину до температури 50 градусів Цельсія, до температури, що лежить в ідеальному для опалення діапазоні.

Зворотний процес, який полягає у випаровуванні води і збільшення концентрації розчину гідроокису натрію до 50 відсотків, так само проводиться в трубах іншого теплообмінника. Однак цей теплообмінник повинен нагріватися до високої температури і для цього можна використовувати колектор сонячних променів, наприклад. Отримана в системі гаряча вода подається в стандартну систему опалення приміщення, проходячи по радіаторах системи і по трубах, прокладених в товщі підлоги. Коли ця вода віддає тепло і її температура знижується на 10 градусів, вона повертається в теплообмінник для наступного циклу нагріву.

В даний час співробітники інституту EMPA вже створили дослідний зразок установки акумулювання теплової енергії, яка працює на описаних вище принципах, і зараз вони шукають партнерів з промислового сектора, які разом з ними візьмуться за створення компактного варіанту системи, придатного для використання в житлових приміщеннях. І в заключення слід зазначити, що пристрій акумулювання енергії EMPA є однією з трьох подібних систем, розроблених в рамках проекту COMTES, кінцевою метою якого є розробка простого, недорогого і ефективного пристрою акумулювання сонячної енергії.

 
comments powered by HyperComments