Отопление дома с помощью льда возможно, и применяется на практике. Некоторые производители отопительного оборудования предлагают готовые системы для такого вида отопления помещений.
Как это работает?
Существует такое понятие или явление как энергия кристаллизации. Речь идет о том, что вода при замерзании выделяет очень много тепловой энергии (330 кДж/кг), что почти в 80 раз больше, чем выделяется при её остывании на 1 градус. При этом она фактически не меняет свою температуру (около -1С) пока не замерзнет вся. Это тепло фазового перехода воды из жидкого в твердое агрегатное состояние полезно использовать. И инженеры нашли соответствующие технологические решения для его использования.
Ледяная система отопления состоит из теплового насоса, емкости с чистой водой и солнечных коллекторов. Емкость производится из бетона и закапывается на участке рядом с домом. В отличие от традиционного грунтового теплового насоса для установки емкости не нужна ни большая площадь земли, ни глубокое бурение. В емкости находится теплообменник – полимерные трубы по которым циркулирует теплоноситель.
Принцип работы системы отопления с помощью льда схож с принципом работы теплового насоса грунт-вода или вода-вода. Тепловой насос «вытягивает» низкотемпературное тепло воды, которой заполнена емкость. В результате вода в емкости замерзает. При этом для производства тепла используется также энергия кристаллизации. Для регенерации – оттаивания воды – используется тепло, поставляемое солнечными коллекторами. В процесс вовлечено также низкотемпературное тепло грунта и грунтовых вод, окружающих емкость.
Система, разумеется, может использоваться также для охлаждения помещений в летнее время года – когда низкая температура воды в емкости используется для производства холода. Тем не менее, данный вид отопления пока ещё остается достаточно экзотичным. Система отопления с помощью льда сравнима по стоимости с традиционным способом организации отопления на основе обычного теплового насоса. Её использование может быть оправдано в случаях, когда место на участке ограничено и/или существуют ограничения по устройству глубоких скважин для зондов теплового насоса.
Кроме того, ограниченный объем энергии, обусловленный размерами емкости, а также подходящее «по природе» для тепловых насосов низкотемпературное отопление (теплые полы) предполагает использование ледяного отопления только в зданиях высокой степени энергоэффективности, очень качественно спроектированных и хорошо утепленных домах.
