Talon lämmittäminen jäällä

Mikä tahansa lämmitys on energiantuotantoa (pääasiassa kemiallisella polttoaineen hapetusmenetelmällä) tai energiansiirtoa lämmönsiirtimellä lämpöpumppujen avulla. Tämä aihe liittyy maalämpöpumpun muokkaamiseen. Tiedot kiinnostavat niitä, jotka tuntevat sen työn periaatteet.

Artikkelin otsikko kuulostaa paradoksaaliselta, mutta tämä menetelmä voidaan kuvata lyhyesti juuri niin. Käytetään energian vapautumisen fysikaalista ilmiötä vesi-jää-vaihemuutoksen aikana:

Tiedetään, että kun vesi jäätyy, se vapauttaa paljon lämpöenergiaa (330 kJ / kg), mikä on melkein 80 kertaa enemmän kuin sitä vapautuu jäähdytyksen aikana 1 g. Tässä jäätymisprosessissa vesi ei muuta lämpötilaa (-1C) ennen kuin koko tilavuus jäätyy.

Järjestelmä ei ole maalämmönvaihdin kuten pohjavesilämpöpumpussa, vaan lämpöpumppu vesi-vesi: itse lämmönvaihdin asennetaan betoniin tai muuhun luotettavaan astiaan, joka on haudattu 4 metrin syvyyteen, ja kaada vettä. Lämpöpumppu ottaa lämpöä vedestä, ja kun se jäätyy, vesi antaa vielä enemmän lämpöä.

Jäädytetty vesi prosessin äärimmäisessä kierrossa. Mitä seuraavaksi? Lämpöä ei voida enää pumpata pois jäästä. Pysähtyykö järjestelmä? Kyllä, ja lämpöpumpun on vaihdettava toiseen yksikköön, toiseen säiliöön. Ja ensimmäinen menee sulatustilaan. Mutta maasta tuleva lämpö sulaa tämän jään kuukausien ajan. Tämä on järjestelmän suurin haitta. Tarvitset myös luotettavan kapasiteetin. Jää laajenee veden jäätyessä ja voi muuttaa betonirenkaita.

Sulatusprosessin nopeuttamiseksi käytetään aurinkokeräimiä:

Siperian pakkasissa, pilvisellä säällä, ne eivät toimi, mutta kirkkaalla aurinkoisella säällä he voivat antaa tietyn määrän lämpöenergiaa maanalaisen säiliön sulattamiseksi vedellä. Kun toisen piirin vesi jäätyy, keräilijät siirtyvät siihen ja järjestelmä siirtyy lämmön ottamiseen ensimmäisestä. Kun käy selväksi, tarvitsemme automaatiota, säätimiä, jotka seuraavat veden lämpötilaa.

Tärkeimmät numerot, jotka kertovat kuinka paljon lämpöä (energiaa) sisältyy tiettyyn astiaan:

Laskelmien mukaan tämä lämpö talvella riittää 10 päiväksi lämmittämään taloa, jonka pinta-ala on 120 m2 (jos ei ole oikein, korjaa se).

On tietoa, että tällainen vesi-jää-vaihemuutoksen energiasta saatu lämmitysjärjestelmä otettiin käyttöön Hampurin lähellä ja on toiminut vuodesta 2015. Kapasiteetti 1,5 miljoonaa litraa vettä lämmittää 500 taloa. Euroopassa tällainen aurinkokeräimiä käyttävä järjestelmä on varsin käyttökelpoinen. Ja siellä on sen plus, että ei tarvitse porata kaivoja perinteisten pohjavesilämpöpumppujen lämmönvaihtimiin. Vähemmän kustannuksia näistä teoksista.

Kerran tuli video, jossa eläkkeellä oleva keksijä kaatoi vettä talonsa seinälle, se jäätyi ja hän väitti, että kun se jäätyy, lämpöä vapautuu, mikä kompensoi talon lämpöhäviön.

***

Valokuvat on otettu avoimista lähteistä, Yandexiltä. Kuvia

Tilaa kanavalle, lisää se selaimen kirjanmerkkeihin (Ctrl + D). Edessä on paljon mielenkiintoista tietoa.