Креп­че мо­роз — боль­ше теп­ла

Как без ог­ня со­греть­ся в си­бир­скую сту­жу

Rossiyskaya Gazeta - - НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ - Ан­тон Ду­хов

УЧЕ­НЫЕ из Ин­сти­ту­та ка­та­ли­за СО РАН пред­ло­жи­ли эко­ло­ги­че­ски чи­стую тех­но­ло­гию, поз­во­ля­ю­щую эф­фек­тив­но отап­ли­вать по­ме­ще­ния в са­мые су­ро­вые си­бир­ские мо­ро­зы.

За ос­но­ву взя­ли так на­зы­ва­е­мые теп­ло­вые на­со­сы, ко­то­рые ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся в США, Япо­нии, стра­нах Скан­ди­на­вии. Эти ма­ши­ны спо­соб­ны ак­ку­му­ли­ро­вать теп­ло, рас­се­ян­ное в окру­жа­ю­щей сре­де: в зем­ле, во­де, воз­ду­хе. По прин­ци­пу ра­бо­ты они ана­ло­гич­ны хо­ло­диль­ни­кам, но с точ­но­стью до на­обо­рот. Сто­я­щий на кухне бы­то­вой при­бор со­зда­ет раз­ни­цу тем­пе­ра­тур, за­тра­чи­вая на это элек­тро­энер­гию. А на­сос ис­поль­зу­ет раз­ность тем­пе­ра­тур, что­бы вы­ка­чи­вать из бо­лее на­гре­той сре­ды (воз­ду­ха, во­ды или зем­ли) рас­се­ян­ную в ней теп­ло­вую энер­гию. На по­треб­лен­ный ки­ло­ватт-час элек­тро­энер­гии они да­ют в 2—3 ра­за боль­ше теп­ло­вой. Все, что нуж­но для их ра­бо­ты, — это раз­ни­ца тем­пе­ра­тур.

— Ис­поль­зуя зи­мой два при­род­ных тер­мо­ста­та — окру­жа­ю­щий воз­дух с тем­пе­ра­ту­рой ми­нус 20— 40 гра­ду­сов и неза­мер­за­ю­щую во­ду из ре­ки, мо­ря или грун­то­вые во­ды, мож­но эф­фек­тив­но по­лу­чать теп­ло­вую энер­гию для обо­гре­ва до­мов. И чем боль­ше пе­ре­пад тем­пе­ра­тур, тем лег­че по­лу­чать по­лез­ное теп­ло, — рас­ска­зал ру­ко­во­ди­тель груп­пы энер­го­ак­ку­му­ли­ру­ю­щих про­цес­сов и ма­те­ри­а­лов ИК СО РАН Юрий Ари­стов.

Но про­бле­ма в том, что в Си­би­ри слишком хо­лод­но, что­бы ис­поль­зо­вать тра­ди­ци­он­ные теп­ло­вые на­со­сы, ра­бо­та­ю­щие на фре­оне. А ес­ли в ка­че­стве ра­бо­че­го га­за взять бо­лее хо­ло­до­стой­кий ам­ми­ак, то это слишком опас­но — ве­ще­ство ядо­ви­то.

Ре­ше­ние про­бле­мы си­би­ря­ки ви­дят в со­зда­нии теп­ло­вых на­со­сов но­во­го ти­па. Ес­ли в тра­ди­ци­он­ных уста­нов­ках (как и в хо­ло­диль­ни­ках) ра­бо­та­ют за­ко­ны фи­зи­ки — теп­ло вы­де­ля­ет­ся и по­гло­ща­ет­ся при ис­па­ре­нии и сжи­же­нии хлад­аген­та, то в но­во­си­бир­ской раз­ра­бот­ке все по­стро­е­но на хи­ми­че­ских про­цес­сах. Вме­сто зна­ко­мо­го мно­гим еще со шко­лы тер­мо­ди­на­ми­че­ско­го цик­ла Кар­но но­во­си­бир­ские хи­ми­ки пред­ло­жи­ли ис­поль­зо­вать цикл ад­сорб­ция-де­сорб­ция (по­гло­ще­ние — вы­де­ле­ние) га­за по­ри­стым ве­ще­ством.

Ад­сор­бент по­ме­ща­ли в теп­ло­об­мен­ник из алю­ми­ния с боль­шой пло­ща­дью по­верх­но­сти. Та­кая уста­нов­ка поз­во­ля­ет про­из­во­дить теп­ло в пре­ры­ви­стом режиме: сна­ча­ла оно вы­де­ля­ет­ся при по­гло­ще­нии га­за ад­сор­бен­том, а по­том тре­бу­ет­ся время на ре­ге­не­ра­цию по­след­не­го. Для это­го дав­ле­ние па­ров над ад­сор­бен­том рез­ко умень­ша­ют, здесь и ис­поль­зу­ет­ся раз­ность тем­пе­ра­тур, со­зда­ва­е­мая си­бир­ским мо­ро­зом. За­тем цикл по­вто­ря­ет­ся.

— Идея бы­ла в том, что­бы сна­ча­ла тео­ре­ти­че­ски пред­ска­зать, ка­ким дол­жен быть оп­ти­маль­ный ад­сор­бент, а по­том син­те­зи­ро­вать ре­аль­ный ма­те­ри­ал со свой­ства­ми, близ­ки­ми к иде­а­лу. Ра­бо­чим ве­ще­ством у нас яв­ля­ют­ся па­ры ме­та­но­ла, и обыч­но для их по­гло­ще­ния ис­поль­зу­ют ак­ти­ви­ро­ван­ный уголь, — рас­ска­зал док­тор хи­ми­че­ских на­ук Юрий Ари­стов. — Но это ока­за­лось не слишком эф­фек­тив­но, и мы син­те­зи­ро­ва­ли но­вый ма­те­ри­ал, спе­ци­аль­но при­спо­соб­лен­ный для цик­ла «Теп­ло из хо­ло­да».

По оцен­кам уче­ных, для отоп­ле­ния част­но­го до­ма до­ста­точ­но 10 ки­ло­грам­мов ад­сор­бен­та, а про­слу­жит он не ме­нее пя­ти лет.

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia

© PressReader. All rights reserved.