Yaz Sıcağını Saklayıp Kışın Isınmak

Anlam Ayrımı Bulunmuyor.

2017 yılında @gizmagtr tarafından açılan bu başlık 1 entry ile zenginleşti ve 365 defa ziyaret edildi.

Fotoğraflar

Hepsini göster
4 dakikada okunabilir.

Isınmada fosil yakıtlardan uzak durmak, sürdürülebilir bir gelecek yaratmanın gerekli bir parçası olmakla birlikte, çoğu insan gazla veya elektrikle çalışan bir ısıtıcıda olduğu gibi bir termostatı açar açmaz sorunsuz bir sıcaklığın konforuna alışkın. İnsanları daha yenilenebilir kaynaklara geçmeye ikna etmek istiyorsak, bunu teşvik etmek için kullanımı kolay sistemler dizayn etmek mantıklı olacaktır. Bir grup İsviçreli araştırmacı yaz mevsiminde yakalanan ısıyı, kışın kolaylıkla kullanılabilir bir hale getirmek için yakalayan, depolayan ve taşınmasını sağlayan bir sistem geliştirdiler.

EMPA'da çalışan araştırmacılar tarafından (orijinal adıyla Eidgenössische Materialprüfungs-und ForschungsAnstalt veya İsviçre Federal Malzeme Test ve Araştırma Laboratuarları) tasarlanan yeni sistem, termal depolama ortamı olarak konsantre sodyum hidroksit * faydalanıyor. Isı enerjisini yakalama, dönüştürme ve serbest bırakmaya yarayan raf bileşenlerinden oluşan büyük ölçekli bir koleksiyondan meydana geliyor.

Bunu başarmak için araştırmacılar, kuru sodyum hidroksit üzerine su döktüğünde NaOH içerisindeki kimyasal enerjinin ısı olarak açığa çıktığı bir ekzotermik reaksiyondan faydalandılar. NaOH de aşırı derecede higroskopik olduğu için (etrafındaki su moleküllerini kendine doğru çekme etkisi) havadaki buharı kendine doğru çekerek yoğunlaşmasına neden olur ve elde edilen sudan daha fazla ısı üretilir, sodyum hidroksit çözeltisi daha da ısıtılır. Bu yolla, basitçe su eklenerek NaOH'den büyük miktarda ısı açığa çıkarılabilir.

Tersine, eğer ısı enerjisi (örneğin Güneşten toplanabilir) su ile seyreltilmiş durumdaki bir sodyum hidroksit solüsyonunu beslerse, nem kolaylıkla buharlaşır ve NaOH solüsyonu daha konsantre hale gelir. Böylelikle verilen enerjiyi etkin bir şekilde depolamış olur. Bu konsantre karışım daha sonra tekrar suya maruz bırakılmadan aylarca (hatta yıllarca) saklanabilir. Bu malzeme tanklar yardımıyla enerjiye ihtiyaç duyulan yerlere kolayca taşınabilir.

Uygulamada, depolama ortamında spiral bir boru bulunur ve bunun içerisinde yüzde 50 NaOH çözeltisinden oluşan yapışkan bir sıvı bulunur. Burada su buharı yol boyunca çözeltiyi ıslatır ve sonuç olarak üretilen ısı boruya aktarılır ve dış ortama sıcaklık yayımı gerçekleşmiş olur.

Bu işlem sırasında, sodyum hidroksit çözeltisi, sistemin içindeki buharlaşmış atmosferde yaklaşık yüzde 30'a kadar seyrelir ve basınç yardımıyla ısı eşanjörü sarmalının dışına doğru itilir. Boru içindeki su sıcaklığı yaklaşık 50 ° C'ye yükselmiştir. İşin iyi tarafı bu sıcaklık değeri yerden ısıtma için ideal bir değer.

Bu sürecin tersine işleyişi ise şöyle oluyor; NaOH çözeltisinde bulunan nem daha eşanjörün içindeyken, ısı uygulanarak buharlaştırılır. Kalan çözelti daha sonra sifonla alınır ve yoğunlaştırılır. Solüsyon bu haliyle yüzde 50 oranında ısı enerjisi ile "yüklü" diyebiliriz. Araştırmacılar, bu basamaktan sonra çözeltiyi tamamen şarj etmek için, güneş kolektörleri (güneş enerjili iklimlendirme sistemlerinde kullanılana benzer şekilde) yoluyla yenilenebilir bir şekilde daha da kurutmayı düşünüyor.

Yoğuşma sürecinde üretilen ısıtılmış su ise daha sonra bir jeotermal probda (genelde zemine dikey olarak gömülü boru döngüleri) saklanır ve soğutulur. Sıcaklığı 5 ila 10 ° C arasında bir noktaya düştükten sonra buradan emilir ve ana depoya tekrar döner.

EMPA şuan prototip aşamasında. Ev kullanımı için sistemin kompakt bir versiyonunun oluşturulmasına yardımcı olacak ticari ortaklar arıyor.

#teknoloji #kimya #enerji #çevre

Kaynak: Empa