Pensaba en frigoríficos y aparatos de aire acondicionado. Quitan el calor de algún sitio y lo ponen en otro. Pero ¿por qué usamos esto normalmente para enfriar, y no tanto para calentar (sé que es posible), y por qué para enfriar y calentar el aire? ¿Es posible calentar cosas con este método para usarlas para cocinar? ¿Sería ineficaz?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
resumiendo - Claro, sólo tiene que utilizar recuperación de calor residual haciendo funcionar un frigorífico que enfría el exterior y vierte su calor en tu casa (o comida o lo que sea).
Claro, eso es un bomba de calor (para robarle el enlace a Respuesta de @TEH ).
Conceptualmente, yo lo vería así...
Supongamos que está quemando leña para calentar su casa. temperatura típica como $T_{\text{flame}} \approx 1000\sideset{^{\circ}}{}{\mathrm{C}} .$ Entonces, dado que la energía térmica de esa llama fluirá hacia un material más frío, por ejemplo, el aire alrededor de la llama, es bastante eficaz para transferir esa energía térmica.
Pero, ¿realmente necesita una temperatura tan alta, como $T_{\text{flame}} \approx 1000\sideset{^{\circ}}{}{\mathrm{C}} ,$ para conducir el calor a un ambiente que está alrededor de la temperatura ambiente? Utiliza más potencia motriz de la necesaria, lo que es ineficaz.
¿Cómo se soluciona esta ineficacia? Es decir, no se puede escriba a más energía térmica, ya que eso violaría la conservación de la energía. En su lugar, hay que extraer energía térmica de alguna otra fuente. Y para ello, puedes utilizar el exceso de fuerza motriz de la llama innecesariamente caliente.
Esto se llama recuperación del calor residual . Se puede hacer con una bomba de calor como la de la foto aquí .
Entonces:
-
Usted tiene su poder de la llama el $`` {\small{\begin{array}{c} \textbf{Hot Water} \\[-25px] \textbf{/ Steam} \end{array}}} "$ corriente. En este paso se introduce la fuerza motriz excesiva que proviene de la temperatura innecesariamente alta de la llama.
-
Conectas una fuente de calor residual cualquiera al $`` {\small{\begin{array}{c} \textbf{Chilled} \\[-25px] \textbf{Water} \end{array}}} "$ corriente. Cuando el contenido de este flujo pasa por el $`` \textbf{Evaporator} " ,$ cederán su calor para evaporar el fluido de trabajo interno de la bomba de calor y, puesto que el fluido de trabajo interno está robando la energía térmica de la corriente, esa corriente se enfría en el proceso. De este paso es de donde obtenemos la energía térmica extra.
-
Conectas lo que quieras calentar, como el aire de tu casa o la comida que quieras cocinar, al $`` {\small{\begin{array}{c} \textbf{Cooling} \\[-25px] \textbf{Tower} \end{array}}} "$ corriente. A medida que el contenido de esa corriente fluye a través del absorbedor, el fluido de trabajo interno se reconstituye en una reacción exotérmica, calentando el contenido de la corriente. La corriente calentada sale entonces de la bomba de calor, para volver a entrar en el condensador. En el condensador, el fluido de trabajo interno gaseoso se condensa en la corriente, vertiendo de nuevo calor en ella (ya que la condensación también es exotérmica).
Si haces un balance térmico-energético del sistema, verás que la energía térmica de la llama y la fuente de calor residual ambos acabaron calentando tu casa/comida/lo que sea. En efecto, obtuviste más energía térmica de la llama de la que realmente tenía al utilizar su exceso de fuerza motriz para cosechar también energía térmica de una fuente de calor residual.
¿posibilidad de un "frigorífico inverso" que cocine?
Acabo de utilizar la imagen de arriba como unidad de calentamiento. Pero, el propio título de la imagen es " Cómo funcionan las enfriadoras por absorción " - no " Cómo funcionan los calentadores de absorción ".
¡Lo cual está bien! Porque, como sospechabas, puedes hacer lo mismo, más o menos " a la inversa ", excepto que es más como si hubiéramos volteado nuestros disipadores de calor.
Quiero decir, técnicamente, sigue siendo un enfriador. Sólo enfriamos la fuente de calor residual y utilizamos el calor generado en lugar de desecharlo (como hacen los frigoríficos típicos).
TEH
Puntos
146
