Сорбенты как основа инновационных систем охлаждения

Не секрет, что в период летней жары кондиционирование воздуха в жилых помещениях и в офисах создает внушительную нагрузку на электрические сети. Вместе с этим, растут также и финансовые затраты на электроэнергию. До недавнего времени вопрос экономии энергоресурсов стоял достаточно остро, однако способы его решения на рынке не появлялись, либо оказывались на практике недостаточно эффективными. И только, предложенное группой исследователей из института Фраунгофера, было признано действительно эффективным и удобным для применения на практике. Речь идет о разработке, созданной специально для новых солнечных энергетических систем ISE - это инновационные, уникальные сорбенты, которые, по словам специалистов, обладают способностью аккумулировать внушительное количество водяного пара. И именно водяной пар, как подчеркивают разработчики, впоследствии можно использовать с целью охлаждения зданий в летний период, когда температура воздуха становится достаточно высокой. Сорбенты, являющиеся основой функционирования новой системы, принято относить к классу так называемых каркасных металлорганических структур. Такие материалы, как известно, характеризуются достаточно высокой пористостью, благодаря чему они обладают способностью быстро и эффективно абсорбировать внушительные объемы жидкости. Суммарный объем абсорбируемой жидкости почти в два раза превышает собственный вес вещества, погруженного в воду. Кроме того, сорбенты, как рассказывают разработчики технологии, имеют отличные перспективы использования в современных системах охлаждения термического управления. За счет быстрого испарения воды в условиях невысокого давления, они обеспечивают быстрое охлаждение помещений практически любой площади, что примечательно - при достаточно низких энергетических затратах. Это позволяет говорить о новой разработке не только как об эффективном, но еще и как об экономичном, выгодном решении. В системах охлаждения инновационный сорбент, как подчеркивают специалисты, выполняет те же функции, что и обычный тепловой компрессор. Вода, в то же время, используется в качестве обычного теплоносителя. Хладагент, имеющий газообразный вид, на сорбенте начинает адсорбироваться, при этом, то тепло, которое выделяется при конденсации, поступает прямо в теплообменник. Таким образом, его можно использовать для эффективного и недорого отапливания помещений. Сорбент, в рамках предложенной разработки, наносится на теплообменник, точнее, на его поверхность, причем, таким образом, чтобы процесс испарения хладагента оставался непрерывным, и продолжался, как минимум, до тех пор, пока сорбент не станет высококонцентрированным, насыщенным. После того, как пик показателя адсорбционной емкости будет достигнут, абсорбент начнет постепенно нагреваться, что и необходимо для извлечения хладагента, сохраненного на предыдущем этапе, и для его сжижения.

Примечательно, что специалисты института Фраунгофера ведут параллельную работу в направлении активного развития, совершенствования и оптимизации других аналогичных систем хранения тепла. В этих разработках в качестве основы используется цеолит. Разработки такого типа могут использоваться для сбора так называемого сбросного тепла, поступающего от объектов промышленного назначения, от биогазовых установок и от электростанций. Цеолиты - это не что иное, как минералы кристаллического типа, характеризующиеся пористой структурой. Они обладают способностью эффективно адсорбировать целый ряд других веществ, в том числе, обычную воду.