Опалення житла сонячною енергією: швейцарські науковці створили потужний акумулятор сонячної енергії

Опалення житла сонячною енергією: швейцарські науковці створили потужний акумулятор сонячної енергії

accumulator_teplovoi_energii_empa.jpg (84.86 Kb)

Прагнення уникнути використання викопних видів палива при опаленні житлових і виробничих приміщень є частиною глобального плану по забезпеченню більш екологічно чистого майбутнього людства.

[/p]Але зараз лише газові котли та електричні нагрівачі можуть забезпечити практично миттєву реакцію на зміну температури навколишнього середовища. Однак група дослідників з Швейцарії розробила технологію, що дозволяє використовувати екологічно чисту теплову енергію для опалення, а застосування цієї технології дозволить акумулювати тепло протягом літа і використовувати його взимку в міру необхідності, збільшуючи або зменшуючи тепловіддачу системи простим "клацанням вимикача". Звичайно, мова про сонячну енергію. Новий акумулятор може накопичувати енергію літом, та використовувати її аж зимою. [/p]

Система акумулювання теплової енергії була розроблена фахівцями швейцарського інституту EMPA (Eidgenossische Materialprufungsund Forschungs Anstalt). Акумулятором та носієм теплової енергії виступає концентрований розчин гідроксиду натрію (NaOH), крім цього в системі використовується ряд стандартних вузлів і компонентів, що дозволяють накопичувати, перетворювати, зберігати та вивільняти теплову енергію із максимальною ефективністю.

В основі роботи системи лежить ефект, що полягає в тому, коли в сухий гідроокис натрію потрапляє волога, відбувається екзотермічна реакція, вкладена в гідроксид хімічна енергія виділяється у вигляді тепла. Оскільки гідроокис натрію є надзвичайно гігроскопічним матеріалом, досить велика кількість тепла виділяється навіть вже при поглинанні нею водяної пари, що міститься в повітрі. Ще більшу кількість тепла може бути отримано шляхом додавання води до концентрованого розчину гідроксиду.

Якщо розчин гідроксиду натрію піддається впливу високої температури, наприклад, від сонячних променів, то вода з розчину досить добре випаровується, розчин набуває великої концентрації, тобто накопичує теплову енергію у вигляді хімічної енергії. Розчин з високою концентрацією, поміщений в спеціальні ємності, може зберігатися як завгодно довго, протягом декількох місяців або навіть років. І ємності з цим розчином досить просто перевезти туди, де виникла потреба в додатковій енергії.

В системі, розробленій швейцарцями, носієм енергії є 50-відсотковий розчин NaOH, в'язка рідина, що здатна повільно пересуватися по трубах спіральних теплообмінників. Ці теплообмінники влаштовані так, що розчин гідроксиду натрію контактує з водяною парою, поглинаючи його і розігріваючи до більш високої температури. В ході експериментів, науковцям вдалося з'ясувати, що зниження концентрації розчину з 50 до 30 відсотків нагріває обсяг цього розчину до температури з 50 градусів Цельсія, до температури, ідеальної для опалення приміщень.

Зворотний процес, що полягає в випаровуванні води і збільшення концентрації розчину гідроксиду натрію до 50 відсотків, так само проводиться в трубах іншого теплообмінника. Однак цей теплообмінник повинен нагріватися до високої температури і для цього можна використовувати колектор сонячних променів. Отримана в системі гаряча вода подається в стандартну систему опалення приміщення, проходячи по системі труб. Коли ця вода віддає тепло і її температура знижується на 10 градусів, вона повертається в теплообмінник для наступного циклу нагрівання.

Зараз співробітники інституту EMPA вже створили експериментальний зразок установки акумулювання теплової енергії, що працює на описаних вище принципах, і зараз вони шукають партнерів із промислового сектора, які разом з ними візьмуться за створення компактного варіанту системи, придатного для використання навіть в житлових приміщеннях. І на завершення слід зазначити, що пристрій акумулювання енергії EMPA є однією з трьох подібних систем, розроблених в рамках проекту COMTES, кінцевою метою якого є розробка простого, недорогого та ефективного пристрою акумулювання сонячної енергії.

Популярні дописи
Нові статті