Pemanasan dengan es. Ekstraksi energi transisi fase air-es

Setiap pemanasan adalah produksi energi (terutama dengan metode kimiawi oksidasi bahan bakar), atau transfer energi oleh pembawa panas dengan pompa panas. Topik ini berkaitan dengan modifikasi pompa kalor sumber tanah. Informasi tersebut akan menarik bagi mereka yang memahami prinsip kerjanya.

Judul artikel terdengar paradoks, tetapi metode ini dapat dijelaskan secara singkat seperti ini. Fenomena fisik pelepasan energi selama transisi fase air-es digunakan:

Diketahui bahwa ketika air membeku melepaskan banyak energi termal (330 kJ / kg), ini hampir 80 kali lebih banyak daripada yang dilepaskan selama pendinginan sebesar 1 g. Dalam proses pembekuan ini, air tidak mengubah suhunya (-1C) sampai seluruh volumenya membeku.

Sistem ini bukanlah penukar panas tanah seperti pada pompa panas air tanah, melainkan pompa panas air-air: dalam beton atau wadah lainnya yang dapat diandalkan, dikubur hingga kedalaman 4 m, penukar panas itu sendiri dipasang dan menuang air. Pompa panas mengeluarkan panas dari air, dan ketika membeku, air mengeluarkan lebih banyak panas.

Air beku dalam proses siklus ekstrim. Apa berikutnya? Tidak mungkin lagi memompa panas keluar dari es. Apakah sistem berhenti? Ya, dan pompa kalor harus beralih ke unit kedua, tangki kedua. Dan yang pertama masuk ke mode pencairan. Tapi panas dari tanah akan mencairkan es ini selama berbulan-bulan. Ini adalah kelemahan utama dari sistem ini. Anda juga membutuhkan kapasitas yang andal. Es mengembang saat air membeku dan dapat merusak cincin beton.

Untuk mempercepat proses pencairan, kolektor surya digunakan:

Di embun beku Siberia, dalam cuaca mendung, mereka tidak berfungsi, tetapi dalam cuaca cerah yang cerah mereka dapat mengeluarkan sejumlah energi panas untuk mencairkan wadah bawah tanah dengan air. Setelah air di sirkuit kedua membeku, pengumpul beralih ke sirkuit tersebut, dan sistem beralih untuk mengekstraksi panas dari sirkuit pertama. Karena menjadi jelas, kita membutuhkan otomatisasi, pengontrol yang memantau suhu air.

Angka-angka utama yang menyatakan seberapa banyak panas (energi) yang terkandung dalam wadah tertentu:

Menurut perhitungan saya, panas di musim dingin ini akan cukup untuk 10 hari untuk menghangatkan rumah seluas 120 m2 (jika Anda salah, perbaiki).

Ada informasi bahwa sistem pemanas dari energi transisi fase air-es dioperasikan di dekat Hamburg dan telah beroperasi sejak 2015. Kapasitas 1,5 juta liter air memanaskan 500 rumah. Di Eropa, sistem yang menggunakan kolektor surya cukup dapat diterapkan. Dan ada kelebihannya adalah tidak perlu mengebor sumur untuk penukar panas pompa panas air tanah tradisional. Lebih sedikit biaya untuk pekerjaan ini.

Pada suatu waktu, sebuah video menemukan di mana seorang pensiunan penemu menuangkan air ke dinding rumahnya, itu membeku dan dia berpendapat bahwa ketika membeku, panas dilepaskan, yang mengkompensasi hilangnya panas rumah.

***

Foto diambil dari sumber terbuka, dari Yandex. Foto-foto

Langganan ke saluran, tambahkan ke bookmark browser (Ctrl + D). Ada banyak informasi menarik di depan.