Rewolucja w pompach ciepła. Francuzi chcą grzać się dźwiękiem

[Alessandro]

"Termoakustyczna pompa ciepła jest w stanie ogrzać wodę do 80 stopni Celsjusza, co sprawia, że urządzenie to dobrze sprawdzi się w przypadku instalacji centralnego ogrzewania wyposażonej w grzejniki.

Opracowana przez Francuzów pompa ciepła ma dwie istotne zalety. Po pierwsze - jest cicha. Podczas pracy ma generować dźwięk na poziomie 30 dB. Jest to poziom ludzkiego szeptu. Po drugie - producent deklaruje, że urządzenie to będzie działać bezawaryjnie przez 30 lat, co oznaczałoby, że jest to bezpieczna inwestycja. Produkt ma trafić na rynek do końca 2023 r., wtedy po dłuższych testach będzie już wiadomo, jak dobrze sprawdza się w realnych warunkach."

gadzetomania.pl

[gondoljerzy]

Jak na razie, zalety urządzenia o jakich można wyczytać z sieci, to prostota, szacowana bezawaryjność i zdolność pracy z wysoka temperaturą. Cop podobno rzędu 3 do 4, więc bez rewelacji. Ciekawe, jaka będzie cena tej nowinki?

[exetterenak]

Ciekawe na jakich czynnikach to pracuje?

[Marco36]

Pewnie fala dźwiękowa przechodzi bezpośrednio przez wodę - podobnie jak mikrofalówka, tylko na innych częstotliwościach.

 

Link do artykułu: https://gadzetomania.pl/rewolucja-w-pompach-ciepla-francuzi-chca-grzac-sie-dzwiekiem,6854048675867552a

 

"Francuska pompa ciepła do swojego działania wykorzystuje generator fal akustycznych, zamknięty w zbiorniku, w którym znajduje się hel pod ciśnieniem 30 barów. Fala akustyczna powoduje sprężanie i rozprężanie gazu, co sprawia, że wytwarza on ciepło lub zimno."

 

- więc czynnikiem jest hel. Ale rozpatrując to pod kątem Pomp Ciepła, to "czynnik" jest tu określeniem umownym, to jednak zupełnie inne urządzenie.

 

 

A widzieliście już głośnik basowy gaszący ogień

- tak w temacie wykorzystania fal dźwiękowych.

https://tu.kielce.pl/dzwiekiem-w-pozar/

https://tech.wp.pl/studenci-wynalezli-gasnice-dzwiekowa,6034835469468801a

Edytowane 13 Stycznia 2023 przez Marco36

[tomasziolkowski]

Francuzi lubią rewolucje

Ach.... gdyby tak moją babę posadzić nad buforem - zagotowałaby te 200l w moment.

[Kaizen]

termoakustyczna pompa ciepła jest w stanie pracować ze wszystkimi źródłami dolnymi - w tym z powietrzem o temperaturze od -15

 

Czyli do Francji się nada - u nas często bywa za zimno. No i najważniejsze to SCOP i cena. Były już dyskusje o PC na CO2 - wszystko pięknie, tylko cena zabijała.

[humidorek]

termoakustyczna pompa ciepła jest w stanie pracować ze wszystkimi źródłami dolnymi - w tym z powietrzem o temperaturze od -15

 

Czyli do Francji się nada - u nas często bywa za zimno. No i najważniejsze to SCOP i cena. Były już dyskusje o PC na CO2 - wszystko pięknie, tylko cena zabijała.

 

A PC PW to niby niżej schodzi? Poniżej -10 (raptem kilka nocy w roku) można grzać choćby prądem, jeśli w pozostały czas COP jest ok. Ten wynalazek ma podobno grzać wodę do 80st, co może być kluczowe w zmianie kotłów i pieców w instalacji z grzejnikami.

[Kaizen]

A PC PW to niby niżej schodzi? Poniżej -10 (raptem kilka nocy w roku) można grzać choćby prądem, jeśli w pozostały czas COP jest ok. Ten wynalazek ma podobno grzać wodę do 80st, co może być kluczowe w zmianie kotłów i pieców w instalacji z grzejnikami.

 

Oczywiście, że "tradycyjne" PC PW i PC PP grzeją poniżej -20*

Pompy ciepła na CO2 potrafią grzać System QAHV podgrzewa ciepłą wodę do temperatury zasilania 90°C — przy temperaturze zewnętrznej do -25°C

A jakoś rynku nie podbiły. Zgadnij czemu.

[Marco36]

termoakustyczna pompa ciepła jest w stanie pracować ze wszystkimi źródłami dolnymi - w tym z powietrzem o temperaturze od -15

 

Czyli do Francji się nada - u nas często bywa za zimno. ....

 

Artykuł Francuzki https://tech.wp.pl/studenci-wynalezli-gasnice-dzwiekowa,6034835469468801a

 

Chciałem pisać, że błędnie to interpretujesz - ale chyba jednak poprawnie.

 

"Pompa ciepła podobno współpracuje ze wszystkimi zewnętrznymi źródłami ciepła, w tym źródłami powietrza od -15 C do 50 C. Ponieważ jej rdzeń jest wypełniony wodą, najlepiej sprawdza się jako wodna i geotermalna pompa ciepła. Według Loyera urządzenie może być używane jako powietrzna pompa ciepła i może być wyposażone w wentylator, który przekazuje ciepło z powietrza do wody."

 

Artykuły te nie przybliżają toku działania.

Czy tak jak PC odbiera ciepło ze źródła zasilania?

A może nie? Puszka wygląda na hermetycznie zamkniętą.

 

A może działa podobnie jak Płytka Peltiera?

Gdy po jednej stronie puszki Hel jest sprężany i grzeje, to po drugiej stronie puszki zostaje rozprężony (bo został Hel przepchnięty na przeciwległą stronę) i z drugiej strony chłodzi?

Tylko wtedy z określoną częstotliwością Hel musiałby zostać zwolniony, by ogrzać się do temp. "otoczenia" i ponownie sprężony by podnieść temp. po stronie grzewczej. Jaka będzie wydajność przepływu temp.?

 

Jeśli tak jak na zdjęciu - puszka jest hermetycznie zamknięta - to urządzenie może mieć ograniczoną wydajność. Bo ile ciepła i z jaką prędkością Hel przyjmie przez ściankę puszki?

Edytowane 13 Stycznia 2023 przez Marco36

[gondoljerzy]

Trochę teorii w temacie: http://doi.prz.edu.pl/pl/pdf/mechanika/143

[Kaizen]

Jeśli tak jak na zdjęciu - puszka jest hermetycznie zamknięta - to urządzenie może mieć ograniczoną wydajność. Bo ile ciepła i z jaką prędkością Hel przyjmie przez ściankę puszki?

 

W Gadżetomanii masz link do artykułu po angielsku. A tam taką grafikę:

 

 

GZ i DZ to płyn - a między nimi ciepło transportuje nie sprężarka, a fala dźwiękowa. Pomysł z grzaniem płynu w DZ jest trochę przekombinowany IMO i pytanie, jak wielka musiałby być wymiennik na zewnątrz i z jaką sprawnością całość by pracowała.

Edytowane 14 Stycznia 2023 przez Kaizen

[Marco36]

OKi.

Z uwagą, że ciepła nie transportuje sam dźwięk - a cząstki Helu napędzane dźwiękiem. Gdzie kompresja dźwiękiem daje dodatkowy COP między 3 a 4.

 

Mnie ciągle zastanawia jak działa silnik i transport ciepła.

 

Gdy głośnik skompresuje Hel, to co dalej ? - Stop?

Gdzie skompresowany Hel pójdzie?

Nawet czytając zeszyt z linka gondoljerzy nadal tego nie rozumiem.

 

By pracę silnika wykorzystać do ciągłego grzania, Hel musi stale krążyć.

Ale jak, w zamkniętej heretycznej puszce?

 

Częściowo rozumiejąc opis silnika z zeszytu:

 

 

Fala dźwiękowa musiałaby lecieć pod pewnym kątem, dociskając Hel do porowatej ścianki puszki.

Tu następuje generowanie ciepła odbieranego przez wymiennik GZ.

Następnie kolejne cząstki Helu dociskane kompresją fali dźwiękowej, przepychają cząstki Helu, które oddały ciepło, dalej po ściance puszki.

Te przepchane cząsteczki będąc w pewnym momencie poza polem rażenia fali dźwiękowej, wracają w kierunku DZ.

W tym miejscu obieg się zamyka i silnik nabiera pędu.

 

Ciężko jest wyobrazić to sobie inaczej.

 

Chyba, że puszka nie jest pustą puszką wypełnioną Helem w tradycyjnym rozumieniu.

A ma jakieś metaliczne gąbczaste wypełnienie.

Fala dźwiękowa miażdży cząsteczki Helu na porach takiej gąbki, wciskając w nie ciepło.

Częściowo można wyciągnąć taki wniosek z opisów w zeszycie z wcześniejszego wpisu.

 

Ale nadal ciężko sobie wyobrazić obieg Helu, by mógł transportować ciepło od DZ do GZ.

Edytowane 14 Stycznia 2023 przez Marco36

[Kaizen]

Gdy głośnik skompresuje Hel, to co dalej ? - Stop?

 

Fala dźwiękowa (oczywista oczywistość, że musi rozchodzić się w jakimś ośrodku - w próżni nie ma fal dźwiękowych) to na zmianę obszary obniżonego i podwyższonego ciśnienia.

 

Gdzie skompresowany Hel pójdzie?

 

 

Cząsteczka porusza się po elipsie. W skali mikro. Nie po całym naczyniu. Masz to wytłumaczone na rys. 7. Nie jest to idealne zobrazowanie, bo jednak cząsteczka odrobinę się przemieszcza z każdym cyklem (a inna w przeciwnym kierunku) - na filmiku poniżej ok. 2:15 masz to pokazane.

 

Ale jak, w zamkniętej heretycznej puszce?

 

A tu dochodzą nakładania się i odbicia fal. Tu na przykładzie wody.

 

 

Przy gazie dochodzi rozprężanie i sprężanie. I właśnie to powoduje chłodzenie i ogrzewanie (w sprężarce to sprężarka powoduje zmianę ciśnienia - przy głośniku fala).

[Marco36]

Myślę, że próbujesz tłumaczyć coś czego sam nie rozumiesz.

Bo z tego tłumaczenia, nadal nie wiem jak to działa.

 

Pierwsze zdjęcie z pierwszego przytoczonego artykułu:

 

 

Fala nawet gdy początkowo będzie ukierunkowana, to po odbiciu od ścianki puszki zmieni kierunek.

Po wielokrotnym odbiciu, bez wygaszenia fali - dojdzie do chaosu wewnątrz puszki.

 

Tymczasem by urządzenie pełniło funkcję kompresora ciepła, potrzebne jest ukierunkowanie przepływu energii (naszego ciepła).

 

Skupiasz się na mikro otoczeniu cząsteczki i na fali dźwiękowej, ale to nie tłumaczy działania całości.

 

Patrząc na rysunek. Powiedzmy, że puszka ma średnicę 10 cm i długość 30 cm.

Do prawej półkuli przytkniemy wymiennik DZ, do lewej odbiornik GZ, to nadal zostaje nam 10 cm przestrzeni między wymiennikami DZ a GZ.

Jeśli cząsteczka Helu nie płynie jak woda od DZ - przez kompresję falą do GZ, a żyje w swoim mikro otoczeniu, to jak przetransportujesz ciepło miedzy DZ a GZ oddalonymi od siebie o 30 cm?

Do tego wymuszając stały ukierunkowany przepływ, by uzyskać potrzebny efekt grzania GZ?

 

 

W jakimś stopniu mogę zrozumieć, że energia jest wibracją.

Że użycie słowa kompresja może być nadużyciem i fala dźwiękowa nie kompresuje, a jedynie wybija energię 1 cząsteczki Helu, przepychając energię do kolejnej cząsteczki znajdującej się za nią, aż dojdziemy do wymiennika GZ, gdzie wbija energię do odbiornika.

Na podobnej zasadzie jak wybijanie elektronów z atomu.

Po drodze fale dźwiękowe generują dodatkowe wibracje, które efekt generowanej energii wzmacniają. I to daje dodatkowy zysk w postaci COP.

A cząsteczki Helu są ściśnięte ze sobą w puszce pod ciśnieniem 30 barów. Co powoduje przyleganie do siebie cząsteczek Helu i pomaga w przepychaniu wibracji między cząsteczkami.

Ale nadal to nie tłumaczy kontrolowanego przepływu energii od DZ do GZ.

Edytowane 14 Stycznia 2023 przez Marco36

[goguś1719517740]

Wszystko już tym Francuzom wyjaśniliście to teraz po nas a mogliście swój zakład otworzyć i tłuc te pompy

[Kaizen]

jak przetransportujesz ciepło miedzy DZ a GZ oddalonymi od siebie o 30 cm?

 

Falą. Przypominam, że fala dźwiękowa to na zmianę zwiększone i zmniejszone ciśnienie. Pamiętasz, co się dzieje z gazem w czasie sprężania, a co rozprężania? A jak już mamy różnicę temperatur, to oprócz sprężania i rozprężania dochodzi przewodzenie.

Masz ładnie w tym teoretycznym opracowaniu rozpisane różne przypadki (fala stojąca, biegnąca).