Сибирские ученые создают установку для сохранения солнечного тепла летом для обогрева домов зимой

© Яна Долганина
Сибирские ученые создают установку для сохранения солнечного тепла летом для обогрева домов зимой
25 Апр 2019, 09:07

Ученые Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН участвуют в создании установки SWS-HEATING (СCВ-отопление). Она будет накапливать солнечное тепло летом для того, чтобы обогревать с его помощью здание зимой. Использовать оборудование планируется в небольших домах в Европе.

Новосибирские исследователи разрабатывают для установки один из основных компонентов — селективные сорбенты воды, пишет «Наука в Сибири».

Проектом занимаются представители многих научных организаций, он получил грант Европейского Союза «Горизонт 2020». SWS-HEATING в значительной степени построен на использовании разработанных в Институте катализа СО РАН новых селективных сорбентов воды (СCВ или Selective Water Sorbents, SWS). Российские исследования для этого проекта возглавляет руководитель группы энергоаккумулирующих процессов и материалов ИК СО РАН доктор химических наук Юрий Аристов.

«Селективные сорбенты воды — это композитные адсорбенты, состоящие из пористой матрицы, внутрь пор которых помещена неорганическая соль, способная взаимодействовать с парами. В качестве матрицы могут использоваться обычные пористые адсорбенты, такие как силикагель, оксид алюминия, природные пористые материалы, — рассказывает ведущий научный сотрудник ИК СО РАН доктор химических наук Лариса Гордеева. — Летом солнечное тепло используется для того, чтобы высушить такой адсорбент, то есть десорбировать с него пары воды. Если появляется потребность в тепле, мы соединяем сухой адсорбент с испарителем, в котором находится рабочая жидкость (например, вода), и происходит обратный процесс, адсорбция, при этом выделяется теплота, которую можно использовать для обогрева».

Для запуска процесса отдачи тепла адсорбент соединяют с испарителем. Здесь важно, чтобы в испарителе была плюсовая температура, хотя бы 3−5 °C. Если на улице температура отрицательная, то его необходимо подогреть. Предполагается осуществлять это с помощью тех же солнечных коллекторов. Именно поэтому SWS-HEATING не подходит для использования в Сибири и большинстве других регионов России, однако в Европе для этой установки благоприятные условия. С помощью подобных систем можно обеспечивать порядка 60% тепловой энергии, требующейся небольшому частному дому на севере Европы, и около 80% — на юге.

Ученые рассматривают два варианта отопления дома по технологии SWS-HEATING: теплый пол (35 °C, для Европы такой температуры достаточно) и батареи с горячей водой (55 °C). Планируется сконструировать и протестировать установку на 500 килограммов адсорбента.

«Сейчас готовность технологии оценивают на уровень TRL3 (TRL — это европейская методика оценки уровня готовности технологий к внедрению на рынок) — доказанная концепция, основная возможность реализации которой продемонстрирована в лаборатории, на теоретическом и экспериментальном уровнях. То есть мы синтезировали эти адсорбенты в пробирках, изучили равновесие и кинетику адсорбции паров воды на них и другие свойства, показали, что они характеризуются высокой энергозапасающей емкостью. В рамках проекта SWS-HEATING планируется довести прибор до уровня TRL5. А это уже технология, прошедшая тестирование в реальных условиях. Конечная цель проекта — создание установок, которые будут продаваться на рынке и которые можно инсталлировать в уже существующие дома», — говорит Лариса Гордеева.

Сейчас стоит задача создать прототип для обогрева специального модельного здания, имитирующего по своим параметрам обычный дом на одну-две семьи. На этом прототипе планируется проверить работу солнечных коллекторов, теплообменников, сорбентов, программного обеспечения, которое будет осуществлять автоматизированное управление системой. Протестируют технологию SWS-HEATING в двух городах: в Регенсбурге на севере Германии и в Стокгольме (Швеция). Кроме того, планируется провести анализ и подобрать адсорбенты для Мадрида (Испания).

Одним из преимуществ селективных адсорбентов воды является относительно невысокая цена. Их можно синтезировать на основе дешевых природных материалов, таких как расширенный вермикулит. Он обладает большим пористым пространством и при этом характеризуется высокой емкостью. Соли, которыми будут наполнять адсорбенты, также по стоимости недорогие. По сегодняшним оценкам, цена адсорбентов в Европе будет порядка пяти евро за килограмм. Емкость запасания теплоты: 1,1 — 1,3 ГДж на метр кубический. За счет теплоты, запасенной в кубометре адсорбента, можно нагреть до кипения три тысячи чайников по литру воды.



Комментарии:
В связи с событиями, происходящими в мире, мы призываем вас к трезвому и взвешенному комментированию материалов на нашем сайте.

Мы с уважением относимся к праву каждого человека высказывать свое мнение. В то же время Тайга.инфо не приветствует призывы к агрессии, экстремизму, межнациональной вражде.

Также просим воздерживаться от оскорблений, в частности националистического характера.

Высказанные ниже мнения могут не совпадать с мнением редакции. Редакция не несет ответственности за содержание комментариев.

Не допустимы и удаляются комментарии, которые нарушают действующее законодательство и содержат:
  1. оскорбления личного, религиозного, национального, политического, рекламного и иных характеров;
  2. ссылки на источники информации, не имеющей отношения к обсуждаемой теме.
Нажимая кнопку «Комментировать», вы безоговорочно принимаете эти условия.

Рубрика:

Тип публикации:

Компании:


Новости из рубрики:

Мнения
Больше кандидатов, больше неразберихи
Наиболее вероятным на выборах мэра Новосибирска выглядит вариант, при котором побеждает согласованный кандидат от власти.

© Тайга.инфо, 2004-2019
Версия: 5.0

Почта: info@taygainfo.ru

Телефон редакции:
+7 (383) 3-195-520

Издание: 18+
Редакция не несет ответственности за достоверность информации, содержащейся в рекламных объявлениях. При полном или частичном использовании материалов гиперссылка на tayga.info обязательна.

Яндекс цитирования
Региональное информационное агентство ВИА (сайт информационного агентства - Тайга.инфо / www.tayga.info), свидетельство о регистрации СМИ ИА №ФС 77 - 47277 от 11.11.2011, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)