Тепло из щёлочи

Накопление тепловой энергии по новому рецепту
12.05.2017
По информации института EMPA

В Швейцарии разработана технология, позволяющая запасать тепловую энергию для отопления зданий. Срок хранения тепла не ограничен, так что его можно аккумулировать летом и использовать зимой. Более того, теплоноситель с запасом энергии можно перевезти в другое место.

Специалисты швейцарского института EMPA (Eidgenossische Materialprufungs-und Forschungsanstalt) предложили в качестве аккумулятора и носителя тепловой энергии использовать концентрированный раствор едкого натра NaOH.

В основе системы лежат экзотермическая и эндотермическая химические реакции. Когда в гидроокись натрия попадает влага, выделяется много тепла. Поскольку едкий натр - чрезвычайно гигроскопичный материал, при его контакте с влажным воздухом выделяется значительное количество теплоты. Ещё больше тепла можно получить, добавляя воду в концентрированный раствор NaOH.

Под воздействием высокой температуры, например, от солнечного коллектора, вода из раствора достаточно хорошо выпаривается, его концентрация возрастает. Едкий натр может сохраняться месяцы и годы в специальных баках, которые пригодны для перевозки.

Швейцарцы предполагают доводить концентрацию щёлочи до 50%, когда она ещё достаточно текуча, чтобы медленно сползать вниз внутри вертикальных спиральных теплообменников. Эти теплообменники устроены так, что едкий натр контактирует с водяным паром, поглощая его. В ходе экспериментов выяснилось, что при снижении концентрации раствора с 50 до 30% он нагревается с 25 до 50 °C - температуры, хорошо подходящей для целей отопления.

Обратный процесс - выпаривание воды для увеличения концентрации щёлочи до 50% - идёт в другом теплообменнике. Однако он должен нагреваться до высокой температуры, для чего можно, например, использовать солнечные концентраторы.

Чтобы удешевить систему и повысить её надёжность, при разработке оборудования были использованы стандартные промышленные узлы и компоненты.

Читайте другие наши материалы