低溫制熱技術(shù)！越冷制熱效果越好

2017-12-20 14:02:42 來(lái)源:科技部　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院催化所研發(fā)出低溫制熱技術(shù)，可用于嚴(yán)寒地區(qū)的供暖。所研發(fā)的技術(shù)被形象地稱(chēng)之為冷制熱，其原理為利用疏松材料吸附低溫甲醇?xì)怏w這個(gè)過(guò)程來(lái)獲取熱能。相關(guān)成果發(fā)布在《Applied Thermal

俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院催化所研發(fā)出低溫制熱技術(shù)，可用于嚴(yán)寒地區(qū)的供暖。所研發(fā)的技術(shù)被形象地稱(chēng)之為“冷制熱”，其原理為利用疏松材料吸附低溫甲醇?xì)怏w這個(gè)過(guò)程來(lái)獲取熱能。相關(guān)成果發(fā)布在《Applied Thermal Engineering》科學(xué)期刊上。

該項(xiàng)目的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)為吸附劑的研發(fā)，科研人員通過(guò)理論研究“設(shè)計(jì)”了吸附劑的最佳結(jié)構(gòu)，之后定向合成出專(zhuān)門(mén)用于“冷制熱”的吸附劑。吸附劑由兩種材料構(gòu)成：相對(duì)惰性的基體材料及具有甲醇良好吸附性能的鹽類(lèi)。現(xiàn)已研發(fā)出4種吸附劑，吸附試驗(yàn)結(jié)果證明，這幾種吸附劑均具有非常好的制熱效果。

通過(guò)對(duì)“冷制熱”流程進(jìn)行熱動(dòng)態(tài)分析，評(píng)估了熱轉(zhuǎn)換過(guò)程，并據(jù)此確定了吸附的最佳工藝參數(shù)。為確定熱動(dòng)態(tài)流程的效率和產(chǎn)熱功率，研究人員設(shè)計(jì)并制造了“冷制熱”試驗(yàn)原型機(jī)。該設(shè)備由吸附器、蒸發(fā)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(fā)達(dá)的表面，可從冷空氣或非冷凍水中獲取熱量。

設(shè)備制熱為間歇式，在甲醇?xì)怏w被吸附過(guò)程中釋放熱量，之后對(duì)吸附劑進(jìn)行再生處理。實(shí)驗(yàn)?zāi)M了西伯利亞冬季嚴(yán)酷的溫度條件，結(jié)果令人滿意。實(shí)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(shù)具有環(huán)境溫度越低制熱效果越好的特點(diǎn)。

該技術(shù)可在北方寒冷地區(qū)應(yīng)用，比如，俄羅斯北方，北歐、美國(guó)和加拿大北部等地區(qū)，技術(shù)推廣可加快上述地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并且，環(huán)境低溫?zé)嵩吹闹苯永每筛淖內(nèi)蚰茉唇Y(jié)構(gòu)，降低全社會(huì)對(duì)有機(jī)燃料的依賴(lài)，并能有效改善環(huán)境。

未來(lái)，該技術(shù)還可擴(kuò)展到工業(yè)垃圾低溫?zé)崮艿睦茫热纾瑹犭娬纠鋮s水、石化工業(yè)氣體副產(chǎn)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(qū)提供補(bǔ)充的熱源。

原標(biāo)題:俄羅斯研發(fā)出低溫制熱技術(shù)

責(zé)任編輯：lixin

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