Истоки технологии: от холодильника к обогревателю

Технология «Тепло из Холода» уходит корнями в принцип работы советских абсорбционных холодильников. Эти устройства работали без движущихся механических частей — компрессора. Вместо этого они использовали непрерывный термохимический цикл: нагрев аммиачного раствора в одном блоке приводил к испарению хладагента и охлаждению в другом.

Учёные из Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН в Новосибирске взяли за основу эту надёжную и энергонезависимую химическую схему, но радикально переосмыслили её цель. Если холодильник переносит тепло из внутренней камеры наружу для создания холода, то задача была обратной: забрать рассеянное низкотемпературное тепло из внешней среды (холодного воздуха и воды) и преобразовать его в высокотемпературное для обогрева помещений.

Таким образом, они перешли от простого переноса тепла к его целенаправленному преобразованию и концентрированию, используя в качестве движущей силы не электричество для компрессора, а разницу температур между морозным воздухом и незамерзающей водой.

Химия вместо механики: принцип работы

В отличие от классических тепловых насосов, которые механически «перекачивают» тепло, система «ТепХол» основана на процессе адсорбции. В качестве рабочего вещества используется метанол, а не опасный аммиак или фреоны.

Как происходит цикл:

• Пары метанола конденсируются при контакте с морозным воздухом (например, при -30°C).

• Жидкий метанол слегка подогревается (на несколько градусов) за счёт тепла от незамерзающего источника воды — реки, озера или скважины (0…+5°C).

• Нагретый метанол испаряется, и его пары поглощаются специальным пористым адсорбентом. В процессе этого поглощения выделяется тепло — до +40…+60°C, пригодное для отопления.

Для подготовки к новому циклу адсорбент необходимо очистить. Здесь ключевую роль играет сильный мороз: низкая температура способствует десорбции (освобождению) паров метанола.

Таким образом, экстремальный холод становится не проблемой, а основным рабочим ресурсом системы.

Практическое применение и перспективы

• Для удалённых посёлков и Арктики, где доставка угля, дизеля или газа сложная и дорогая.

• Для экологически чувствительных зон, где необходимо исключить выбросы.

• Для частных домов, расположенных рядом с незамерзающими водоёмами.

По расчётам разработчиков, для отопления дома может хватить установки с 10 кг специального адсорбента, срок службы которого составляет не менее 5 лет.

Существующие ограничения

• Прерывистый режим работы. Пока система функционирует циклически. Учёные работают над созданием установок с непрерывным нагревом.

• Жёсткие требования к ресурсам. Для работы необходимы два условия: сильный мороз и доступ к незамерзающему водному источнику.

Источник: prochepetsk.ru

Читайте также:

• Эти электроприборы нельзя часто отключать от розетки - запомните раз и на всю жизнь

• Зачем на телефоне нужен "режим полета" - запомните раз и на всю жизнь

• Мичурин запрещал, а мы ставим и радуемся: 7 опасных цветов, которые ни в коем случае нельзя держать в спальне - обернется бедой

• Просыпаюсь ночью и больше не могу уснуть - вот главная причина. Ученые поставили точку

• 3 самые вредные женские привычки - избавьтесь от них раз и навсегда. Психолог дала совет