Nuovo concetto di pompa di calore

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Raymon
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Nuovo concetto di pompa di calore




da Raymon » 13/03/13, 17:48

Su agoravox ho visto questo nuovo concetto di pompa di calore, potresti dirmi cosa ne pensi?

http://www.agoravox.fr/actualites/techn ... che-130895
Pompa di calore di dissoluzione e cristallizzazione.
L'idea di seguito è stata pubblicata da researchdisclosure con il numero 581002: fa quindi parte del dominio pubblico ed è accessibile a chiunque desideri realizzare un prototipo per determinare il coefficiente di prestazione. e ottimizzalo.

1. INTRODUZIONE.

Le pompe di calore esistenti (compressione o assorbimento) utilizzano la compressione (meccanica o termica) di un vapore o gas, che comporta una quantità significativa di energia da fornire al sistema (sotto forma di elettricità o calore).

Al contrario, un sistema per dissolvere e cristallizzare un solido in un liquido che non utilizza una fase vapore richiede meno energia da fornire e ciò si traduce in un coefficiente di prestazione più elevato.

2. CONDIZIONI DI BASE E SCELTA DI SOLUTO E SOLVENTE.

a) Il caso esaminato è quello in cui la dissoluzione è esotermica e in cui la solubilità aumenta con la temperatura: ad esempio, la dissoluzione della soda caustica (NaOH) in acqua soddisfa queste condizioni e rilascia una notevole quantità di calore.

b) Per analogia, il caso in cui la dissoluzione è endotermica può essere esaminato mutatis mutandis.

c) D'altra parte, il seguente ragionamento si basa su un singolo serbatoio, ma possiamo immaginare due serbatoi, uno per lo scioglimento, l'altro per la cristallizzazione, una vite di Archimede che collega i due serbatoi al fondo di questi, permettendo lo spostamento di NaOH solido dal serbatoio di cristallizzazione al serbatoio di dissoluzione.

d) Un vortice nella zona di dissoluzione e un idrociclone nella zona di cristallizzazione a monte del filtro sembrano essenziali.

e) L'aggiunta di un composto che abbassa il punto di congelamento può essere utile, così come qualsiasi mezzo che consenta di ridurre la viscosità.

3. DESCRIZIONE.

Il gruppo è costituito da un serbatoio attraversato, dal basso verso l'alto, da una soluzione acquosa di NaOH, la circolazione è assicurata da una pompa (Figura 1).

Non riesco a pubblicare il piano

La scarsa soluzione, dopo essere stata preriscaldata (A), entra dal fondo del serbatoio, dove si arricchisce di NaOH (agitatore e NaOH in eccesso) con aumento della temperatura (B), (la dissoluzione di NaOH è esotermica e la solubilità aumenta all'aumentare della temperatura).

Dopo aver aggiunto calorie alla fonte calda (C), questa ricca soluzione preriscalda la soluzione magra, si raffredda (D) ed entra nella zona di cristallizzazione dove impoverisce NaOH con un calo di temperatura (la cristallizzazione è endotermica e la solubilità diminuisce quando la temperatura diminuisce).

Dopo aver fornito calorie dalla fonte fredda, passa attraverso un filtro che trattiene i cristalli formati (E).

Questo filtro deve consentire alla soluzione snella di mantenere la sua concentrazione di NaOH e quindi la sua temperatura fredda, per garantire il raffreddamento della soluzione ricca e l'inizio della cristallizzazione.

Questo filtro potrebbe non essere essenziale: i test effettuati a diverse portate consentiranno di specificarlo.

Una barra di spruzzo che ruota attorno all'asse del serbatoio consentirebbe la pulizia continua del filtro: verrebbe fornito con una soluzione magra (eventualmente riscaldata per ridurre la viscosità a livello del filtro) o con l'aria proveniente dalla parte superiore del serbatoio. (riduce anche la viscosità in determinate condizioni).

Il controllo delle portate di scambio con la sorgente calda e fredda e della portata all'interno del serbatoio deve consentire la regolazione dell'assemblaggio.

4. ESEMPIO.

Sulla base dei seguenti dati (Figura 2):


- temperatura superiore del ciclo: 80 ° C,
- temperatura inferiore: - 20 ° C,

- percentuale di massa:
- 20% per la soluzione scadente, ovvero 0,250 Kg di NaOH per Kg di acqua,
- 40% per la soluzione ricca, ovvero: 0,667 Kg di NaOH per Kg di acqua,
- quantità di NaOH disciolto (o cristallizzato): 0,417 Kg di NaOH per Kg di acqua,
- entalpia media di dissoluzione di NaOH: - 37 KJ / mole, ovvero 925 KJ / Kg,
- entalpia della seguente soluzione calcolata: i = 4,19 xmxt,
- t (D): 17 ° C.


1. Il calore rilasciato dalla dissoluzione viene utilizzato per riscaldare la soluzione da A a B:

Per kg di solvente (acqua):
0,417 x 925 = 4,19 x 1,667 x 80 - 4,19 x 1,250 xt (A),

Quindi t (A) = 33 ° C.

2. Dopo lo scambio con la fonte calda, il calore residuo (da C a D) viene utilizzato per preriscaldare la soluzione magra (da E a A):

4,19 x 1,667 xt (C) - 4,19 x 1,667 x 17 = 4,19 x 1,250 x 33 - 4,19 x 1,250 x (- 20).

Quindi t (C) = 57 ° C.

3. Quantità di calore scambiata con la fonte calda: da B a C:
4,19 x 1,667 x 80 - 4,19 x 1,667 x 57 = 160,65 KJ per Kg di acqua.


Prendendo come esempio:
- diametro interno del serbatoio = 50 cm,
- sezione = 3,14 x 2,5 x 2,5 = 19,625 dm²,
- impianto di riscaldamento di 125.000 KJ / ora.

Portata della soluzione ricca all'ora: (125.000 / 160,65) x 1,667 = 1.297 Kg / ora,
circa 900 litri di soluzione all'ora o 15 litri al minuto,
o una velocità nel serbatoio (in aree senza scambiatore) di circa 8 cm al minuto, che sarebbe quindi la velocità all'ingresso del filtro, abbastanza lenta da limitare questa principale fonte di caduta di pressione.
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da Did67 » 13/03/13, 18:51

Non un giovane, l'idea. Vedi questo testo dei primi anni '80:

http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00 ... _245_0.pdf
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Raymon
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da Raymon » 13/03/13, 18:59

Sì, in effetti è un po 'datato, ma ne sai un po' di più, pensi che il sistema possa funzionare?

Apparentemente sta cercando persone che vogliono provare a replicare il sistema.

Quindi ho inviato, tramite e-mail e posta ordinaria, l'indirizzo del mio blog a ricercatori e manager nel settore in questione.
Ho avuto solo una risposta: un professore di un'università che ha spiegato che tutti i programmi di ricerca erano stati distribuiti, ma che poteva eventualmente chiedere a uno studente, come argomento di tesi, di studio della cristallizzazione nel caso mirato.
Nessuna azione è stata presa finora; Non ho insistito, considerando che è richiesto un minimo di motivazione.

Vorrei metterti al lavoro: se conosci un ricercatore o un dirigente o un professore nel settore interessato, potresti chiedergli se trova l'idea interessante?
Grazie per la tua possibile partecipazione.
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Ri: Pompa di calore di nuova concezione




da chatelot16 » 13/03/13, 19:17

Raymon ha scritto:Le pompe di calore esistenti (compressione o assorbimento) utilizzano la compressione (meccanica o termica) di un vapore o gas, che comporta una quantità significativa di energia da fornire al sistema (sotto forma di elettricità o calore).

Al contrario, un sistema per dissolvere e cristallizzare un solido in un liquido che non utilizza una fase vapore richiede meno energia da fornire e ciò si traduce in un coefficiente di prestazione più elevato.


grande errore fin dall'inizio: il poliziotto massimo di una pompa di calore è perfettamente definito dal carnot: definito solo dalla temperatura fredda o calda

il sistema di compressione rende possibile avvicinarsi molto vicino al massimo teorico se mettiamo lì i mezzi ... le pompe di calore del commercio attuale fanno solo la metà o un terzo del massimo teorico ... possiamo fare molto meglio con compressore migliore e scambiatori più grandi

Non sono convinto che un sistema di dissoluzione del sale sia meglio in linea di principio: mostraci i risultati ottenuti
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da Raymon » 13/03/13, 20:35

il sistema di compressione rende possibile avvicinarsi molto vicino al massimo teorico se mettiamo lì i mezzi ... le pompe di calore del commercio attuale fanno solo la metà o un terzo del massimo teorico ... possiamo fare molto meglio con compressore migliore e scambiatori più grandi


Sono abbastanza d'accordo sul fatto che ho appena installato un toshiba reversibile che ha un compressore a 2 stadi, quindi un'area molto ampia quando solo una parte del compressore sta funzionando in questo momento consuma 250 w istantaneamente la sua potenza è 4kw di picco.

Non sono convinto che un sistema di dissoluzione del sale sia meglio in linea di principio: mostraci i risultati ottenuti

Era una domanda, trovo l'idea interessante è vero che una pompa di circolazione consuma molto meno di un compressore.
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