Nuevo concepto de bomba de calor

En agoravox vi este nuevo concepto de bomba de calor, ¿podría decirme qué piensa?

http://www.agoravox.fr/actualites/techn ... che-130895
Bomba de calor de disolución y cristalización.
La idea a continuación fue objeto de una publicación a través de la divulgación de investigación bajo el n ° 581002: por lo tanto, es parte del dominio público y es accesible para cualquiera que desee hacer un prototipo para determinar el coeficiente de rendimiento. y optimizarlo.

1. INTRODUCCIÓN.

Las bombas de calor existentes (compresión o absorción) utilizan la compresión (mecánica o térmica) de un vapor o gas, lo que implica una cantidad significativa de energía para ser suministrada al sistema (en forma de electricidad o calor).

Por el contrario, un sistema para disolver y cristalizar un sólido en un líquido que no utiliza una fase de vapor requiere que se suministre menos energía y esto da como resultado un coeficiente de rendimiento más alto.

2. CONDICIONES BÁSICAS Y ELECCIÓN DE SOLUTO Y DISOLVENTE.

a) El caso examinado es aquel donde la disolución es exotérmica y donde la solubilidad aumenta con la temperatura: como ejemplo, la disolución de la sosa cáustica (NaOH) en agua cumple estas condiciones y libera una cantidad significativa de calor.

b) Por analogía, el caso en que la disolución es endotérmica puede examinarse mutatis mutandis.

c) Por otro lado, el siguiente razonamiento se basa en un solo tanque, pero podemos imaginar dos tanques, uno para disolución, el otro para cristalización, un tornillo de Arquímedes que conecta los dos tanques al fondo de estos, permitiendo el desplazamiento de NaOH sólido del tanque de cristalización al tanque de disolución.

d) Un vórtice en la zona de disolución y un hidrociclón en la zona de cristalización aguas arriba del filtro parecen esenciales.

e) La adición de un compuesto que disminuya el punto de congelación puede ser útil, al igual que cualquier medio que permita reducir la viscosidad.

3. DESCRIPCION.

El conjunto consiste en un tanque atravesado, de abajo hacia arriba, por una solución acuosa de NaOH, asegurando la circulación mediante una bomba (Figura 1).

No puedo publicar el plan

La solución pobre, después de haber sido precalentada (A), ingresa desde el fondo del tanque, donde se enriquece con NaOH (agitador y exceso de NaOH) con un aumento de la temperatura (B), (la disolución de NaOH es exotérmica y la solubilidad aumenta a medida que aumenta la temperatura).

Después de agregar calorías a la fuente caliente (C), esta solución rica precalienta la solución pobre, se enfría (D) y entra en la zona de cristalización donde agota el NaOH con una caída de temperatura (la cristalización es endotérmica y la solubilidad disminuye cuando disminuye la temperatura).

Después de suministrar calorías de la fuente de frío, pasa a través de un filtro que retiene los cristales formados (E).

Este filtro debe permitir que la solución pobre mantenga su concentración de NaOH y, por lo tanto, su temperatura fría, para garantizar el enfriamiento de la solución rica y el inicio de la cristalización.

Este filtro puede no ser esencial: las pruebas realizadas a diferentes velocidades de flujo permitirán especificarlo.

Una barra de pulverización que gira alrededor del eje del tanque permitiría que el filtro se limpiara continuamente: se suministraría con una solución pobre (posiblemente calentada para reducir la viscosidad al nivel del filtro) o con aire proveniente de la parte superior del tanque. (También reduce la viscosidad bajo ciertas condiciones).

El control de las tasas de flujo de intercambio con la fuente caliente y la fuente fría y de la tasa de flujo dentro del tanque debe permitir regular el ensamblaje.

4. EJEMPLO.

Basado en los siguientes datos (Figura 2):


- temperatura superior del ciclo: 80 ° C,
- temperatura más baja: - 20 ° C,

- proporción de masa:
- 20% para la solución pobre, es decir: 0,250 Kg NaOH por Kg de agua,
- 40% para la solución rica, es decir: 0,667 Kg NaOH por Kg de agua,
- cantidad de NaOH disuelto (o cristalizado): 0,417 kg de NaOH por kg de agua,
- entalpía media de disolución de NaOH: - 37 KJ / mol, es decir: 925 KJ / Kg,
- entalpía de la siguiente solución calculada: i = 4,19 xmxt,
- t (D): 17ºC.


1. El calor liberado por la disolución se usa para calentar la solución de A a B:

Por kg de disolvente (agua):
0,417 x 925 = 4,19 x 1,667 x 80 - 4,19 x 1,250 xt (A),

Por lo tanto, t (A) = 33 ° C.

2. Después del intercambio con la fuente caliente, el calor restante (de C a D) se usa para precalentar la solución pobre (de 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).

Por lo tanto, t (C) = 57 ° C.

3. Cantidad de calor intercambiado con la fuente caliente: de B a C:
4,19 x 1,667 x 80 - 4,19 x 1,667 x 57 = 160,65 KJ por Kg de agua.


Tomando como ejemplo:
- diámetro interior del tanque = 50 cm,
- sección = 3,14 x 2,5 x 2,5 = 19,625 dm²,
- instalación de calefacción de 125.000 KJ / h.

Velocidad de flujo de solución rica por hora: (125.000 / 160,65) x 1,667 = 1.297 Kg / hr,
ya sea alrededor de 900 litros de solución por hora o 15 litros por minuto,
o una velocidad en el tanque (en áreas sin intercambiador) de aproximadamente 8 cm por minuto, que por lo tanto sería la velocidad en la entrada del filtro, lo suficientemente lenta como para limitar esta fuente principal de caída de presión.

No es una persona joven, la idea. Vea este texto de principios de los 80:

http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00 ... _245_0.pdf

Sí, de hecho data un poco, pero ¿sabes un poco más, crees que el sistema puede funcionar?

Aparentemente está buscando personas que quieran intentar replicar el sistema.

Así que envié, por correo electrónico y correo normal, la dirección de mi blog a investigadores y gerentes en el campo en cuestión.
Solo obtuve una respuesta: un profesor, en una universidad, que explicó que todos los programas de investigación se habían distribuido, pero que, posiblemente, podría preguntarle a un estudiante, como sujeto de tesis, el estudio de cristalización en el caso objetivo.
No se ha tomado ninguna medida hasta la fecha; No insistí, considerando que se requiere un mínimo de motivación.

Me gustaría ponerlo a trabajar: si conoce a un investigador o un gerente o un profesor en el campo en cuestión, ¿podría preguntarle si le parece interesante la idea?
Gracias por tu posible participación.

Raymon escribió:Las bombas de calor existentes (compresión o absorción) utilizan la compresión (mecánica o térmica) de un vapor o gas, lo que implica una cantidad significativa de energía para ser suministrada al sistema (en forma de electricidad o calor).

Por el contrario, un sistema para disolver y cristalizar un sólido en un líquido que no utiliza una fase de vapor requiere que se suministre menos energía y esto da como resultado un coeficiente de rendimiento más alto.

gran error desde el principio: el máximo policía de una bomba de calor está perfectamente definido por carnot: solo definido por temperatura fría o caliente

el sistema de compresión hace posible acercarse mucho al máximo teórico si ponemos los medios allí ... las bombas de calor del comercio actual hacen solo la mitad o un tercio del máximo teórico ... podemos hacerlo mucho mejor con mejor compresor e intercambiadores más grandes

No estoy convencido de que un sistema de disolución de sal sea mejor en principio: muéstranos los resultados obtenidos

el sistema de compresión hace posible acercarse mucho al máximo teórico si ponemos los medios allí ... las bombas de calor del comercio actual hacen solo la mitad o un tercio del máximo teórico ... podemos hacerlo mucho mejor con mejor compresor e intercambiadores más grandes

Estoy totalmente de acuerdo en que acabo de instalar un toshiba de aire acondicionado reversible que tiene un compresor de 2 etapas, por lo que un área muy grande cuando solo una parte del compresor está funcionando en este momento, consume 250 w instantáneamente, su potencia es de 4kw pico.

No estoy convencido de que un sistema de disolución de sal sea mejor en principio: muéstranos los resultados obtenidos

Era una pregunta, la idea me parece interesante, es cierto que una bomba de circulación consume mucho menos que un compresor.