Veden jäätysmislämmön hyödyntäminen lämmityksessä

kalliiksi tulee jos tuloilmapattereissa aletaan vettä jäädyttämään joutuu nimittäin vaihtamaan pattereita uusiin vähän väliä.

vittu mitä pelleilyä miksei vaan lämmitetä sähköllä?

mihin se jää roudataan

Jäälämpöpumppuhan on jo vanha idea. Ei kaupallista läpimurtoa.

"Oletetaan että meillä on 20 m3:n tilavuuksinen kuution muotoinen äärimmäisen hyvin lämpöeristetty tyhjä mökki. Kaikki seinät, lattia ja katto (ja oviaukko) ovat 1 m:n paksuista tiivistä superhyperstyroxia. Sisälämpötila (ja ulkolämpötila) on - 20 C astetta. Sisälle sijoitetaan eri puolille tilaa 10 litraa 1 asteista (suolatonta) vettä pienissä muovipusseissa. Mikä on mökin sisälämpötila kaiken veden jäädyttyä, jos styroxin pinnan lämmittämiseen oletetaan kuluvan yhtä paljon enegriaa kuin ilman lämmittämiseen"

Tämähän on tavallaan mielenkiintoinen laskettava. 20 m^3 styroxmökki sisältää nuissa olosuhteissa noin 28 kg ilmaa. Jos alkuT on -20c, niin mökin ilman lämmittäminen 0c lämpötilaan vaatii lämpöenergiaa vain 28*1*20 = 560 kJ. Styroxia tuskin tarvii ottaa mitenkään huomioon, mutta jos käytetään arviotasi, niin lämmön tarve on 2*560 = 1120 kJ. Veden (10 kg) jäähdyttäminen 1 --> 0-asteiseksi antaa lämpöä 42 kJ ja jäädyttäminen vapauttaa lämpöä 333 kJ/kg. Näin ollen vettä jäätyy (1120-42)/333 = 3,2 kg (litraa). Loput 10-3,2 = 6,8 kg jää 0-asteiseksi nesteeksi. Mökki ei lämpene (eikä vettä jäädy) enempää, koska veden jäätymisessä vapautuva lämpö vapautuu 0-asteessa.

Yritin pienen esimerkin avulla kysyä, tietääkö kukaan käytännön sovelluksia maailmalta? Pienelläkin vesimäärällä saa isonkin eristetyn tilan lämpötilan nousemaan ja pysymään pitkään lähellä nollaa kovillakin pakkasilla. Käytössähän on sama lämpömäärä kuin 100 asteisella vedellä 20 asteisen huoneen lämmittämisessä. Ihmisen on tarvittaessa helppo sopeutua asumaan mukavassa -1 C asteen sisälämmössä muutaman kuukauden vuodessa.

Varmasti jossakin isossa teollisessa sovelluksessa -20....-50 C asteinen tuloilma esilämmitetään lämmitetään suihkuttamalla siihen vettä ja muodostunut lumi ja huurre siirretään pois.

Jos jonkin massatuotteen varastointilämpötila halutaan pitää - 2 C asteessa, lämpöeristettyyn varjoisesa paikassa sijaitsevaan varastoon kannattaa sijoittaa riittävä määrä vaikkapa 20 litran jäätymisen kestäviä vedellä täytettyjä muovikanistereita tai vastaavia. Jos varastoinnin aloittaa sopivasti talvella pakkasilla, lämpötila säilyy kesät talvet sopivana. Tarvittaessa hiukan räppäniä auki syksyllä, jotta sulaa vettä on riittävästi talven varalle.

Kaikki toimii automaattisesti ilman sähköä tms. vuosikymmeniä ainakin Keski-Suomessa.

Tähän ilmiöön perustuu pietalojen matalaperustus. Kun maaperässä oleva kosteus uhkaa jäätyä vapautuu lämpöenergiaa edellä mainittu 333 kj/vesikilo. Kun tämä lämpö pidetään maasa styroks kevyjen avulla ei routimista tapahdu.

Kaikkein tyypillisin esimerkki tästä, lienee kun jäälle noussut vesi ei älyä jäätyä kovallakaan pakkasella, jos päällä on pienikin kerros lunta. Lumikerros estää tehokkaasti jähmettymislämmön karaamisen. Kun tähän sitten hiihtää, suksenpohjat jäätyy heti.