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低温制热技术!越冷制热效果越好
发布时间:2024-02-23 08:07:32   来源:安博体育app

  俄罗斯科学院西伯利亚分院催化所研发出低温制热技术,可用于严寒地区的供暖。所研发的技术被形象地称之为“冷制热”,其原理为利用疏松材料吸附低温甲醇气体这样的一个过程来获取热能。相关成果发布在《Applied Thermal Engineering》科学期刊上。

  该项目的技术关键点为吸附剂的研发,科研人员通过理论研究“设计”了吸附剂的最佳结构,之后定向合成出专门用于“冷制热”的吸附剂。吸附剂由两种材料构成:相对惰性的基体材料及具有甲醇良好吸附性能的盐类。现已研发出4种吸附剂,吸附试验结果证明,这几种吸附剂均有很好的制热效果。

  通过对“冷制热”流程进行热动态分析,评估了热转换过程,并据此确定了吸附的最佳工艺参数。为确定热动态流程的效率和产热功率,研究人员设计并制造了“冷制热”试验原型机。该设备由吸附器、蒸发器和恒温器组成,用于吸附剂吸附放热的铝制交换器具有发达的表面,可从冷空气或非冷冻水中获取热量。

  设备制热为间歇式,在甲醇气体被吸附过程中释放热量,之后对吸附剂进行再生处理。实验模拟了西伯利亚冬季严酷的温度条件,结果令人满意。实际使用中可利用冬季两大天然“恒温器”作为热源,即空气和非冷冻水(河流、胡泊及海洋),温度差为30-60°C,所获得的热能可用于供暖,该技术具有环境和温度越热效果越好的特点。

  该技术可在北方寒冷地区应用,比如,俄罗斯北方,北欧、美国和加拿大北部等地区,技术推广可加快上述地区的社会经济发展,并且,环境低温热源的直接利用可改变全世界能源结构,降低全社会对有机燃料的依赖,并能有效改善环境。

  未来,该技术还可扩展到工业垃圾低温热能的利用,比如,热电站冷却水、石化工业气体副产品的热回收,以及地球可再生热能的利用,以此为全球寒冷地区提供补充的热源。

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