تسخين بالثلج. استخراج الطاقة من انتقال طور الجليد المائي

أي تسخين هو إنتاج الطاقة (بشكل أساسي بالطريقة الكيميائية لأكسدة الوقود) ، أو نقل الطاقة بواسطة ناقل حراري بواسطة مضخات الحرارة. يتعلق هذا الموضوع بتعديل مضخة حرارة مصدر الأرض. ستكون المعلومات ذات فائدة لأولئك الذين هم على دراية بمبدأ عملها.

يبدو عنوان المقال متناقضًا ، ولكن يمكن وصف هذه الطريقة بإيجاز على هذا النحو. يتم استخدام الظاهرة الفيزيائية لإطلاق الطاقة أثناء انتقال طور الجليد المائي:

من المعروف أنه عندما يتجمد الماء فإنه يطلق الكثير من الطاقة الحرارية (330 كيلو جول / كجم) ، وهذا يزيد بحوالي 80 مرة عن ما يتم إطلاقه أثناء التبريد بمقدار 1 جرام. في عملية التجميد هذه ، لا يغير الماء درجة حرارته (-1 درجة مئوية) حتى يتجمد حجمه بالكامل.

النظام ليس مبادل حراري أرضي كما هو الحال في المضخة الحرارية للمياه الجوفية ، ولكنه مضخة حرارية الماء - الماء: في وعاء خرساني أو أي حاوية موثوقة أخرى ، مدفونة على عمق 4 أمتار ، يتم تثبيت المبادل الحراري نفسه و ماء صافي. تستخرج المضخة الحرارية الحرارة من الماء ، وعندما تتجمد ، ينتج الماء مزيدًا من الحرارة.

الماء المجمد في الدورة القصوى للعملية. ماذا بعد؟ لم يعد من الممكن ضخ الحرارة من الجليد. هل توقف النظام؟ نعم ، ويجب أن تتحول المضخة الحرارية إلى الوحدة الثانية ، الخزان الثاني. والأول يذهب إلى وضع إزالة الجليد. لكن حرارة الأرض ستذيب هذا الجليد لأشهر. هذا هو العيب الرئيسي للنظام. أنت أيضا بحاجة إلى قدرة موثوقة. يتمدد الجليد عندما يتجمد الماء ويمكن أن يشوه الحلقات الخرسانية.

لتسريع عملية الذوبان ، يتم استخدام مجمعات الطاقة الشمسية:

في الصقيع السيبيري ، في الطقس الغائم ، لا تعمل ، ولكن في الطقس المشمس الصافي يمكنهم إعطاء قدر معين من الطاقة الحرارية لإذابة حاوية تحت الأرض بالماء. بعد تجميد الماء في الدائرة الثانية ، يتحول المجمعات إليه ، ويتحول النظام إلى استخلاص الحرارة من الأولى. كما يتضح ، نحتاج إلى التشغيل الآلي ، وحدات التحكم التي تراقب درجة حرارة الماء.

الأرقام الرئيسية التي توضح مقدار الحرارة (الطاقة) الموجودة في حاوية معينة:

وفقًا لحساباتي ، ستكون هذه الحرارة في الشتاء كافية لمدة 10 أيام لتدفئة منزل بمساحة 120 مترًا مربعًا (إذا كنت مخطئًا ، فقم بتصحيحها).

هناك معلومات تفيد بأن نظام التسخين هذا من طاقة انتقال طور الماء والجليد قد تم تشغيله بالقرب من هامبورغ ويعمل منذ عام 2015. القدرة 1.5 مليون لترا من الماء يسخن 500 منزل. في أوروبا ، مثل هذا النظام الذي يستخدم مجمعات الطاقة الشمسية قابل للتطبيق تمامًا. وستكون هناك ميزة أنه ليس من الضروري حفر آبار للمبادلات الحرارية لمضخات تسخين المياه الجوفية التقليدية. تكلفة أقل لهذه الأعمال.

في وقت من الأوقات ، ظهر مقطع فيديو حيث قام مخترع متقاعد بسكب الماء على جدار منزله ، وتجمد وقال إنه عندما يتجمد ، يتم إطلاق الحرارة ، مما يعوض فقدان الحرارة في المنزل.

***

الصور مأخوذة من مصادر مفتوحة ، من Yandex. الصور

الإشتراك إلى القناة ، قم بإضافتها إلى إشارات المتصفح المرجعية (Ctrl + D). هناك الكثير من المعلومات المثيرة للاهتمام في المستقبل.