Optymalizacja wykorzystania ciepła odpadowego do celów chłodniczych i wytwarzania elektryczności
Naukowcy zajmujący się finansowanym przez UE projektem ADSOR-RESOR CYCLE opracowali nowatorski cykl kogeneracji adsorpcyjno-resorpcyjnej o zwiększonej wydajności w porównaniu z metodami konwencjonalnymi. Członkowie projektu zbadają cykl chłodniczy adsorpcyjno-resorpcyjny, intensyfikację transferu ciepła adsorbentów i konstrukcję systemu wytwarzania energii elektrycznej. Badacze opracowali test dla dwustopniowego cyklu chłodzenia adsorpcyjnego. Wykorzystali dwie sole: chlorek wapnia (CaCl2) jako sól wysokotemperaturową (HTS) i chlorek baru (BaCl2) jako sól niskotemperaturową (LTS). Zmiany te pozwoliły na zoptymalizowanie współczynnika wydajności (COP), dając dwu- do pięciokrotnie lepsze rezultaty w stosunku do konwencjonalnych technik chłodzenia adsorpcyjnego. Naukowcy przeprowadzili testy transferu ciepła i masy, skupiając się na konsolidacji soli z ekspandowanym grafitem naturalnym (ENG) w celu intensyfikacji transferu ciepła. Przewodność termiczna była dość niska dla czystych soli. Jednak chlorek amonowy (NH4Cl) okazał się najlepszym wyborem dla LTS, CaCl2 dla soli średniotemperaturowych (MTS), a chlorek manganu(II) dla HTS. Po skonsolidowaniu z ENG, przewodność termiczna wzrosła odpowiednio do ilości ENG. Optymalna przewodność termiczna było 10-krotnie lepsza niż przy adsorbentach granulowanych. Wreszcie, eksperymenty przeprowadzone na zespole demonstracyjnym kogeneracji pokazały, że nowy cykl resorpcyjny zwiększył wydajność energetyczną wytwarzania elektryczności o 40-60%. Co więcej, zwiększyło to niski COP cyklu chłodzenia do dziesiątej potęgi. Ciepło odpadowe jest powszechnie i często produkowane w małych dawkach, co otwiera duży rynek połączonego wytwarzania energii i chłodzenia z niskogatunkowego ciepła odpadowego. Dzięki projektowi ADSOR-RESOR CYCLE powstał nowatorski dwucyklowy system o zwiększonej wydajności energetycznej w produkcji energii oraz zwiększonej wydajności chłodzenia. Uproszczenie systemu może przynieść dalszą redukcję kosztów, a zastosowanie skonsolidowanych stałych adsorbentów to oszczędność przestrzeni. Oczekuje się, że postępy te będą mieć duży wpływ na zastosowania małoskalowe.
