Чем крепче мороз, тем жарче в доме: забытая разработка советских физиков, сокращающая расходы на отопление до 70%

Парадоксальная концепция получения тепла из зимнего холода нашла практическое воплощение в разработке сибирских исследователей. Специалисты из СО РАН представили технологию, которая позволяет использовать отрицательные температуры уличного воздуха для обогрева помещений. Принцип работы системы основан на физико-химических процессах, эффективность которых увеличивается пропорционально усилению мороза.

От советских холодильников к современным теплогенераторам
Исходной точкой для создания технологии послужил принцип работы абсорбционных холодильников, популярных в СССР. Эти устройства не имели компрессоров и функционировали за счет циркуляции и преобразования растворов. Новосибирские ученые провели фундаментальную работу по перепрофилированию этого принципа, результатом которой стал проект «ТепХол». В его основе лежит процесс, где ключевую роль играет не нагрев, а охлаждение.

Как мороз превращается в источник энергии
Работа системы построена на замкнутом цикле с использованием жидкого метанола в качестве рабочего тела и пористого адсорбента на основе силикагеля.

Процесс проходит в несколько этапов:

1. Пары метанола конденсируются, чему активно способствует холодный уличный воздух.
2. Затем жидкость нагревается до температуры испарения. Для этого используются природные источники низкопотенциального тепла, такие как вода из незамерзающих водоемов или скважин.
3. Пары поглощаются (адсорбируются) сухим адсорбентом. Именно на этой стадии происходит главное — выделение значительного количества тепла, которое через теплообменник передается в систему отопления. Температура теплоносителя достигает 40–60°С, что достаточно для стандартных радиаторов.
4. Чтобы возобновить цикл, насыщенный адсорбент необходимо охладить и освободить от паров (десорбировать). Здесь вновь вступает в дело уличный холод: чем он интенсивнее, тем быстрее идет охлаждение и последующая регенерация материала.

Таким образом, экстремальный мороз, традиционно считавшийся врагом, становится важным участником процесса и катализатором выработки тепла.

Практическая ценность технологии для удаленных территорий
Разработка имеет особое значение для регионов с суровым климатом и сложной логистикой. «ТепХол» рассматривается как перспективное решение для поселков Крайнего Севера, арктических зон и других территорий, где затруднена регулярная доставка топлива. Система работает автономно, практически без потребления топлива, и отличается высокой экологической безопасностью, поскольку не производит вредных выбросов. Используемый в цикле метанол относится к относительно безопасным веществам.

Для обогрева небольшого дома требуется установка с адсорбентом массой около 10 килограммов. Срок службы активного материала превышает пять лет.

Текущие вызовы и будущее технологии
В настоящее время система работает в циклическом, а не в непрерывном режиме. Перед учеными стоит задача повышения эффективности и полной автоматизации процесса. Кроме того, производительность установки напрямую зависит от двух ключевых факторов: наличия сильных морозов и доступности незамерзающего водоема или другой природной тепловой массы.

Несмотря на существующие ограничения, проект «ТепХол» демонстрирует, как пересмотр устоявшихся подходов позволяет найти инновационные ответы на энергетические вопросы. Технология меняет восприятие холода, представляя его не как проблему, а как потенциальный ресурс для создания экологичного отопления, пишет progorod43.ru.

Читайте также:

• Зачем в хрущёвках ставили окно в ванной комнате: странность, у которой была логика
• Зачем инженеры СССР придумали систему отопления «Ленинградка»? Самая простая, но ее почти перестали ставить в домах
• Яйца за 670 рублей и отсутствие дорог: как выживают люди в самом северном городе страны