Czy klimatyzatory / osuszacze mogą wykorzystywać ciepło odpadowe w wodzie?

Jeśli dobrze rozumiem, zarówno klimatyzatory, jak i osuszacze zwykle odprowadzają ciepło odpadowe przez powietrze wywiewane, chociaż oba wytwarzają również wodę wylotową. Chciałbym wiedzieć,

1. Czy obecnie produkowane są klimatyzatory lub osuszacze, które odprowadzają ciepło przez odprowadzaną wodę ?
2. Jeśli nie, to czy istnieją techniczne lub fizyczne powody, dla których jest to niemożliwe?

Przypadek użycia: Obecnie mieszkam tam, gdzie pogoda jest zarówno gorąca, jak i wilgotna, a moje obecne mieszkanie jest skonfigurowane tak, że moimi jedynymi możliwymi opcjami zmniejszenia wewnętrznego ciepła i wilgotności są:

1. nieefektywny energetycznie zewnętrzny klimatyzator (umieszczony poza moim mieszkaniem, ale podłączony do niego), który również wydaje się nieefektywny przy zmniejszaniu wilgotności;
2. energooszczędny wewnętrzny osuszacz, który się wyczerpuje
   • marnować ciepło na mieszkanie
   • ścieki do otwartego zbiornika (który filtruję do picia).

Chciałbym, aby była to jednostka wewnętrzna taka jak mój osuszacz, ale która zamiast tego:

1. wykorzystywać swoje ścieki do chłodzenia;
2. wydmuchuj tę ciepłą wodę do zamkniętego, izolowanego zbiornika;
3. {alarm dźwiękowy, odcięcie}, gdy zbiornik się napełni (jak teraz) lub przegrzeje.

Następnie usunąłem i opróżniłem zbiornik na zewnątrz.

Mogę podać informacje o rozwiązaniu, które musiałbyś samodzielnie zbudować / zmodyfikować.

Z tego, co przyniosły szybkie badania, rozumiem, że nie można wykorzystywać ścieków do bezpośredniego picia. Zapoznaj się z szarą wodą. Jak wskazałeś, najpierw musisz go przefiltrować. Zdecydowanie zalecam użycie filtra na bazie biomembrany i upewnienie się, że filtr wytworzy wodę pitną. Możesz przeczytać niniejsze pytania i odpowiedzi na stronie grist.org dotyczące ponownego wykorzystania wody z osuszacza .

Druga kwestia, którą chcę poruszyć, to wykorzystanie generowanego ciepła i zimnej wody. Przenoszenie ciepła powietrze-woda nie jest bardzo wykonalne, ponieważ przenoszenie ciepła jest raczej słabe. Po pierwsze zauważyłem, że próba podgrzewania skroplonej wody gorącym powietrzem nie jest zbyt skuteczna. Co stanowiłoby mój następny punkt, nie zobaczyłbyś wielkiego efektu w użyciu skondensowanej wody do chłodzenia czegokolwiek. Nie powinieneś być w stanie znacznie chłodzić swoich pokoi. Pomyślałem o tym bardzo szybko, że można było z nim schłodzić wodę, chociaż tutaj wydajność też nie byłaby zadziwiająca. Biorąc pod uwagę pewne$\Delta T$o temperaturze 10–20 K musiałbyś mieć miejsce, aby miało miejsce przeniesienie ciepła, a biorąc pod uwagę fakt, że pracowałbyś ze skondensowaną wodą o temperaturze około 5 ° C, byłbyś w stanie schłodzić coś do scenariusza najlepszego przypadku 15 ° C. Może 10 ° C. Nie obniża to znacznie zimnej wody z kranu, którą tu poruszam, więc chyba nie warto.

Jako profesjonalny inżynier, pierwszym krokiem jest stwierdzenie, że nie należy modyfikować osuszacza w domu. Zastosowany czynnik chłodniczy ma wysoki potencjał globalnego ocieplenia, a emisje mogą mieć poważne katastrofy dla środowiska. Również wysokie ciśnienia w cyklu mogą być bardzo niebezpieczne. Nie wspominając już o tym, że czynnik chłodniczy wycieka do twojego zbiornika na wodę, możesz nawet nie być w stanie odfiltrować zanieczyszczenia. Wreszcie, jeśli maszyna jest źle zaprojektowana, możesz podrzeć swoją sprężarkę lub inne rzeczy. Jeśli więc jesteś zainteresowany, poproś profesjonalistę o zaprojektowanie tego systemu.

To powiedziawszy, jeśli można powiedzieć, że można uzyskać specjalnie zbudowany, specjalnie zaprojektowany osuszacz, jest to możliwe. Patrząc na typowy cykl chłodzenia (zdjęcie z Wikipedii):

Zasadniczo twój osuszacz ma wentylator w przeciwnym kierunku. Ciągnie najpierw powietrze przez parownik, a następnie przez ciepły skraplacz. Ma dość wysoką wydajność, ponieważ to chłodne powietrze może usunąć dużo nadmiaru ciepła ze skraplacza.

Specjalnie zbudowany osuszacz nie wydmuchuje zimnego powietrza przez skraplacz, ale zanurza go bezpośrednio w zbiorniku wody. Dzięki temu jedynym ograniczeniem ciepła, które można utrzymać, byłoby to, że skraplacz nadal musiałby zamieniać czynnik chłodniczy z pary w ciecz.

Aby dowiedzieć się, jak ciepło można go uzyskać, wybierz czynnik chłodniczy i znajdź temperaturę wrzenia przy ciśnieniu roboczym sprężarki. R-134a , bardzo popularny czynnik chłodniczy, zwykle działa pod ciśnieniem około 18 barów. Ta tabela nasycenia podaje, że przy 1800 kPa czynnik chłodniczy wrze w temperaturze 62,9 Celsjusza . To byłaby maksymalna temperatura, jaką może osiągnąć Twój zbiornik, zanim lodówka przestanie działać. Z powodu nieefektywności termodynamicznej, nieefektywności wymiennika ciepła itp. Prawdopodobnie osiągnąłbyś 10-20 C poniżej tego, ale z pewnością byłoby cieplej niż w twoim powietrzu. Idealnie, dzięki specjalnie zaprojektowanemu procesowi, możesz osiągnąć naprawdę ciepłe temperatury - ponownie porozmawiaj z projektantem. Nie należy modyfikować systemu domowego w celu zanurzenia skraplacza.

Czy obecnie produkowane są klimatyzatory lub osuszacze, które odprowadzają ciepło przez odprowadzaną wodę? Jeśli nie, to czy istnieją techniczne lub fizyczne powody, dla których jest to niemożliwe?

Jest mało prawdopodobne, aby jednostka konsumentów głównego nurtu to zrobiła. Urządzenia te muszą być zaprojektowane do pracy w różnych warunkach, w tym na gorąco i na sucho. W takim przypadku do chłodzenia byłoby bardzo mało wody, więc system i tak musiałby zostać zaprojektowany tak, aby działał tylko z chłodzeniem powietrzem.

Dodatkowe konstrukcje wspomagające układ chłodzenia skroploną wodą, jeśli są obecne, sprawiłyby, że urządzenie jest bardziej złożone, większe i droższe. To nie jest tego warte.

Nawet w wilgotnych warunkach po prostu nie ma dużo wody w powietrzu w stosunku do ilości poruszającego się powietrza. Pomyśl o wielu stopach sześciennych powietrza, które przechodzą przez osuszacz dla jednej kropli wody do skroplenia. Zrobić matematykę:

Porównajmy ciepło w jednej stopie sześciennej powietrza z ilością, którą jedna kropla wody mogłaby pochłonąć. Oglądałem osuszacz w wilgotnej piwnicy i na pewno nie kapała jedna kropla na stopę sześcienną lub powietrze się przepływało. Jednak 1 stopa sześcienna ma 28,3 litra. Przy 30 ° C i 1 atm ta sześcienna stopa powietrza ma masę około 33 gramów. W klasie chemii zwykle stwierdziliśmy, że na ml przypadało 20 kropli wody, więc jedna kropla ma masę 1/20 g lub 50 mg. Sześcienna stopa powietrza jest zatem 660 razy masywniejsza niż kropla wody.

Zatrzymam się tutaj, ponieważ kontynuacja wydaje się bezcelowa. Nie sprawdziłem względnej pojemności cieplnej ciekłej wody w porównaniu z gazowym azotem i tlenem. Ale nawet to, że woda jest kilka razy więcej, kilka stopniowy wzrost kropli wody po prostu nie będzie oznaczał znacznego spadku powietrza. Oczywiście nie można w 100% efektywnie przenosić ciepła z powietrza do wody.

Więc nawet przy wysokiej szybkości kondensacji, to trochę dodatkowego chłodzenia po prostu nie jest warte dodatkowej złożoności, wielkości i materiałów, aby z niego skorzystać.

Co możesz zrobić, to umieścić wymiennik ciepła w (ciepłym) strumieniu powietrza wywiewanego, a następnie przepuścić przez niego (chłodne) ścieki przed odprowadzeniem wody na zewnątrz. Wyobrażam sobie chłodnicę pochodzącą z recyklingu z samochodu z małą pompą, która podnosi wodę z osuszacza do górnego otworu chłodnicy. Zdecydowanie musisz jednak zrzucić wodę na zewnątrz, ponieważ będzie ona powoli odprowadzać ciepło z powrotem do twojego domu, jeśli przechowujesz je w środku.