Корейские ученые представили прототип химического адсорбционного теплового насоса мощностью 10 кВт
Аккумуляторная батарея TROJAN 31XHS
Корейские исследователи разработали химический адсорбционный тепловой насос мощностью 10 кВт, который использует отработанное тепло с температурой около 40 °C для охлаждения зданий, заводов и центров обработки данных. Прототип оснащен высокоэффективным адсорбционным слоем, электрохимическим компрессором без движущихся частей и аммиаком в качестве природного хладагента.
Прототип системы теплового насоса | Изображение: Корейский институт машиностроения и материалов (KIMM)
Исследователи из Корейского института машиностроения и материалов (KIMM) разработали прототип химического адсорбционного теплового насоса для охлаждения коммерческих зданий, фабрик и центров обработки данных.
Химический адсорбционный тепловой насос — это система с тепловым приводом, которая использует обратимое притяжение между твердым адсорбентом и парами хладагента для передачи тепла и получения тепла или холода с минимальным механическим сжатием. Вместо компрессора с электрическим приводом, как в обычном тепловом насосе, он подает тепло — например, отработанное промышленное тепло — на адсорбент, в результате чего хладагент, ранее удерживаемый на его поверхности, высвобождается.
Затем хладагент конденсируется, отдавая тепло, после чего испаряется при низком давлении и поглощает тепло из охлаждаемого помещения или технологического процесса. На этапе адсорбции пар возвращается на твердый адсорбент, и цикл повторяется. Поскольку основным источником энергии является тепло, химические адсорбционные тепловые насосы могут преобразовывать неиспользуемое низкотемпературное отработанное тепло в полезное охлаждение или обогрев, потребляя при этом относительно мало электроэнергии.
Вся система в основном работает на отработанном тепле, а электричество требуется только для вспомогательного оборудования, такого как насосы, клапаны и системы управления.
По словам создателей, система мощностью 10 кВт может обеспечивать охлаждение с использованием отработанного тепла при температуре около 40 °C, что значительно ниже температуры 70 °C и выше, которая обычно требуется для традиционных систем адсорбционного охлаждения.
По их словам, основой системы является адсорбционный слой, который удерживает и высвобождает хладагент, а также эффективно передает тепло между адсорбентом и внешним источником тепла. По имеющимся данным, удельная мощность охлаждения (УМО) составила 346,5 Вт/кг, что, по словам команды, более чем в два раза превышает показатели аналогичных международных технологий и является «лучшим в мире уровнем производительности».
«Разработанная система включает в себя электрохимический компрессор без механических движущихся частей, — пояснили исследователи. — По сравнению с обычными механическими компрессорами, он снижает энергопотребление, практически не создавая шума и вибрации, что делает его подходящим для использования в больницах, школах, жилых районах и других местах, чувствительных к уровню шума».
«Кроме того, в системе используется аммиак, природный хладагент, что позволяет соблюдать международные нормы по использованию хладагентов и обеспечивает экологически безопасное решение для отопления и охлаждения», — подчеркнули они.