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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(fā)出低溫制熱技術，可用于嚴寒地區(qū)的供暖。所研發(fā)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(fā)布在《Applied Thermal

俄羅斯科學院西伯利亞分院催化所研發(fā)出低溫制熱技術，可用于嚴寒地區(qū)的供暖。所研發(fā)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(fā)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(fā)，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?，F(xiàn)已研發(fā)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(tài)分析，評估了熱轉換過程，并據(jù)此確定了吸附的最佳工藝參數(shù)。為確定熱動態(tài)流程的效率和產(chǎn)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(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(huán)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(qū)應用，比如，俄羅斯北方，北歐、美國和加拿大北部等地區(qū)，技術推廣可加快上述地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展，并且，環(huán)境低溫熱源的直接利用可改變?nèi)蚰茉唇Y構，降低全社會對有機燃料的依賴，并能有效改善環(huán)境。

未來，該技術還可擴展到工業(yè)垃圾低溫熱能的利用，比如，熱電站冷卻水、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)提供補充的熱源。

原標題:俄羅斯研發(fā)出低溫制熱技術