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低溫制熱技術!越冷制熱效果越好

2017-12-20 14:02:42 來源:科技部  點擊量: 評論 (0)
俄羅斯科學院西伯利亞分院催化所研發出低溫制熱技術,可用于嚴寒地區的供暖。所研發的技術被形象地稱之為冷制熱,其原理為利用疏松材料吸附低溫甲醇氣體這個過程來獲取熱能。相關成果發布在《Applied Thermal
俄羅斯科學院西伯利亞分院催化所研發出低溫制熱技術,可用于嚴寒地區的供暖。所研發的技術被形象地稱之為“冷制熱”,其原理為利用疏松材料吸附低溫甲醇氣體這個過程來獲取熱能。相關成果發布在《Applied Thermal Engineering》科學期刊上。
 
該項目的技術關鍵點為吸附劑的研發,科研人員通過理論研究“設計”了吸附劑的最佳結構,之后定向合成出專門用于“冷制熱”的吸附劑。吸附劑由兩種材料構成:相對惰性的基體材料及具有甲醇良好吸附性能的鹽類。現已研發出4種吸附劑,吸附試驗結果證明,這幾種吸附劑均具有非常好的制熱效果。
 
通過對“冷制熱”流程進行熱動態分析,評估了熱轉換過程,并據此確定了吸附的最佳工藝參數。為確定熱動態流程的效率和產熱功率,研究人員設計并制造了“冷制熱”試驗原型機。該設備由吸附器、蒸發器和恒溫器組成,用于吸附劑吸附放熱的鋁制交換器具有發達的表面,可從冷空氣或非冷凍水中獲取熱量。
 
設備制熱為間歇式,在甲醇氣體被吸附過程中釋放熱量,之后對吸附劑進行再生處理。實驗模擬了西伯利亞冬季嚴酷的溫度條件,結果令人滿意。實際使用中可利用冬季兩大天然“恒溫器”作為熱源,即空氣和非冷凍水(河流、胡泊及海洋),溫度差為30-60°C,所獲得的熱能可用于供暖,該技術具有環境溫度越低制熱效果越好的特點。
 
該技術可在北方寒冷地區應用,比如,俄羅斯北方,北歐、美國和加拿大北部等地區,技術推廣可加快上述地區的社會經濟發展,并且,環境低溫熱源的直接利用可改變全球能源結構,降低全社會對有機燃料的依賴,并能有效改善環境。
 
未來,該技術還可擴展到工業垃圾低溫熱能的利用,比如,熱電站冷卻水、石化工業氣體副產品的熱回收,以及地球可再生熱能的利用,以此為全球寒冷地區提供補充的熱源。
 
原標題:俄羅斯研發出低溫制熱技術
 
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責任編輯:lixin

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