|  | 21 января 2017 | Экология, Энергетика

Разработана технология, позволяющая запасаться теплом летом и расходовать его зимой по мере необходимости

Установка аккумулирования тепловой энергии


Стремление уйти от использования ископаемых видов топлива при отоплении жилых и производственных помещений является частью глобального плана по обеспечению более экологически чистого будущего человечества. Но, в настоящее время только своевременный поворот регулятора термостата на газовом котле или электрическом нагревателе может обеспечить практически мгновенную реакцию на изменение температуры окружающей среды. Однако группа исследователей из Швейцарии разработала технологию, позволяющую использовать экологически чистую тепловую энергию для отопления, а применение этой технологии позволит аккумулировать тепло в течение лета и использовать его зимой по мере необходимости, увеличивая или уменьшая теплоотдачу системы простым "щелчком выключателя". Помимо этого, агент, хранящий в себе энергию, может быть без труда перемещен туда, где в данный момент времени есть необходимость в источнике тепловой энергии.

Система аккумулирования тепловой энергии была разработана специалистами швейцарского института EMPA (Eidgenossische Materialprufungs-und ForschungsAnstalt). Агентом, выступающим в роли аккумулятора и носителя тепловой энергии, выступает концентрированный раствор гидроокиси натрия (NaOH), помимо этого в системе использован ряд стандартных узлов и компонентов, позволяющих ей собирать, преобразовывать, хранить и высвобождать тепловую энергию с максимальной эффективностью.

В основе работы системы лежит эффект, заключающийся в том, что когда в сухую гидроокись натрия попадает влага, происходит экзотермическая реакция и заключенная в гидроокиси химическая энергия выделяется в виде тепла. Поскольку гидроокись натрия является чрезвычайно гигроскопичным материалом, достаточно большое количество тепла выделяется даже уже при поглощению ею содержащихся в воздухе водяных паров, а еще большее количество тепла может быть получено путем добавления воды к концентрированному раствору гидроокиси.

Если раствор гидроокиси натрия подвергается воздействию высокой температуры, к примеру, от солнечных лучей, то вода из раствора достаточно хорошо выпаривается, раствор приобретает большую концентрацию, т.е. накапливает тепловую энергию в виде химической энергии. Раствор с высокой концентрацией, помещенный в специальные емкости, может сохраняться сколь угодно долго, в течение нескольких месяцев или даже лет. И емкости с этим раствором достаточно просто перевезти туда, где возникла потребность в дополнительной энергии.

В системе, разработанной швейцарцами, носителем энергии является 50-процентный раствор NaOH, вязкая жидкость, способная медленно передвигаться по трубам спиральных теплообменников. Эти теплообменники устроены так, что раствор гидроокиси натрия контактирует с водяным паром, поглощая его и разогреваясь до более высокой температуры. В ходе экспериментов удалось ученым выяснить, что снижение концентрации раствора с 50 до 30 процентов нагревает объем этого раствора до температуры в 50 градусов Цельсия, до температуры, лежащей в идеальном для отопления диапазоне.

Обратный процесс, заключающийся в выпаривании воды и увеличению концентрации раствора гидроокиси натрия до 50 процентов, так же производится в трубах другого теплообменника. Однако этот теплообменник должен нагреваться до высокой температуры и для этого можно использовать коллектор солнечных лучей, к примеру. Полученная в системе горячая вода подается в стандартную систему отопления помещения, проходя по радиаторам системы и по трубам, проложенным в толще пола. Когда эта вода отдает тепло и ее температура снижается на 10 градусов, она возвращается в теплообменник для следующего цикла нагрева.

В настоящее время сотрудники института EMPA уже создали опытный образец установки аккумулирования тепловой энергии, работающей на описанных выше принципах, и сейчас они ищут партнеров из промышленного сектора, которые вместе с ними возьмутся за создание компактного варианта системы, подходящего для использования даже в жилых помещениях. И в заключении следует отметить, что устройство аккумулирования энергии EMPA является одной из трех подобных систем, разработанных в рамках проекта COMTES, конечной целью которого является разработка простого, недорогого и эффективного устройства аккумулирования солнечной энергии.




Ключевые слова:
Тепло, Солнце, Энергия, Хранение, Аккумулирование, Лето, Зима, Отопление, Гидроокись, Натрий, Раствор, Теплообменник

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан материал, способный накапливать солнечную энергию и отдавать ее в ви ...
  • Разработан новый эффективный метод хранения солнечной тепловой энергии
  • Ученые из компании GE и Berkeley Lab разработали новую технологию аккумулир ...
  • IBM представляет суперкомпьютер, охлаждаемый горячей водой.
  • Создан первый в мире «ледяной» компьютер.




  • 21 января 2017 08:44
    #1 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    Хм, а можно технологию тогда использовать в качестве аккумуляторов для авто? Подзарядил, долил воды, и едешь дальше, это же "водяной двигатель" получится winked
        
    21 января 2017 10:55
    #2 Написал: AnComSar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 8
    Идея действительно интересная, простая и рабочая. А вот реализация не очень простая - гидроокись натрия крайне агрессивна, алюминиевые сплавы "съедает" в секунды с образованием водорода, при попадании на кожу оставляет тяжелые химические ожоги. Т.е. система циркуляции должна быть какой-то пластиково-керамической с очень надежной защитой от протечек.
        
    21 января 2017 17:12
    #3 Написал: cormchij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 22
    должна быть какой-то пластиково-керамической

    Зачем? Обычная сталь инертна к щелочи, а пластик, керамика это низкая теплопроводность (да и надежность),что для теплообменников не годится.
        
    22 января 2017 08:29
    #4 Написал: paralolka

    Публикаций: 0
    Комментариев: 83
    И ничего не сказали про КПД
        
    22 января 2017 19:42
    #5 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 486
    paralolka,
    КПД не очень высок, учитывая, что рассказывали лишь о нагреве солнечными лучами. Но это не проблема, так как храниться раствор может не теряя энергии хоть пол года. И пусть этого не хватит на отопление всю зиму, но большой кусок горючего сэкономить сможет.
        
    23 января 2017 01:24
    #6 Написал: TeddyIn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 5
    Немного неправдоподобно заявление: летом запасать, зимой расходовать. Ели с 50% до 30% снизить и нагреется на 50 град, то грубо на обогрев площади 80м2 в сутки зимой нужно будет разбавлять литров 800 концентрата, и сколько же литров тогда нужно запасти на весь сезон?
        
    24 января 2017 09:15
    #7 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 167
    TeddyIn, bundzmm, paralolka, статье не сказано почти ничего. Для топлива есть такая характеристика как удельная теплота сгорания, которая позволяет просчитать, сколько теплоты выделится при сжигании определенного количества топлива и соответственно выяснить, сколько его может потребоваться на зиму. Для этой системы удельное тепловыделение не указано, но судя по тому, что теплоемкость 40% раствора NaOH составляет ~80% от теплоемкости воды, гидроксида натрия на зиму потребуется очень много
        
    26 января 2017 02:08
    #8 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 237
    Эту технологию испытывали еще войска ВЕРМАХТА при захвате Северной Африки. Для пустыни актуально накапливать дневное тепло днем для обогрева ночью. Однако гидроксид натрия имеет большую вязкость и для прокачки требуется много эл.энергии на насосы. Кроме того наличие ДЕАЭРАТОРА (испарителя) делает конструкцию громоздкой, а необходимость регулярного доливания дисцилированной воды в условиях пустыни вообще ПРЕСТУПЛЕНИЕ! А если доливать в систему недисцилированную воду, то гидроксид быстро превращается в гидрокарбонат и зашлаковывает трубопроводы.
    Короче даже ФАШИСТЫ отказались от глупости такой, следовательно сотрудники EMPA - хуже фашистов!
        
    26 января 2017 16:34
    #9 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 486
    Helltorn,
    Национал-социалисты, возможно?) Не слышал, чтобы Италия тогда блестала техническими новинками.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.