Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Сучасні тенденції використання термохімічних акумуляторів теплоти сонячної енергії на прикладі цеолітів

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

І.Л. Бошкова
https://orcid.org/0000-0001-5989-9223
Н.В. Волгушева
https://orcid.org/0000-0002-9984-6502
Л.З. Бошков
http://orcid.org/0000-0002-2196-1519
О.С. Бондаренко
https://orcid.org/0000-0002-0111-0768
А.П. Гречановський
https://orcid.org/0000-0002-8257-5769

Анотація

Термохімічна акумуляція теплоти цеолітами нині перспективна для сезонного зберігання тепла. Крім того, застосування даної технології дозволяє знизити викиди CO2. Метод акумуляції тепла цеолітами ґрунтується на використанні тепла, пов'язаного з адсорбцією та десорбцією. Такий метод, порівняно із звичайним акумулюванням тепла (водяним або акумулюванням тепла з використанням теплоти фазового переходу), характеризується енергоємністю в 4-5 (теоретично 10-12) разів вище, ніж у звичайних систем. Особливу важливість має правильний вибір цеоліту. Розглянуто структуру та фізичні властивості цеолітів КА, NаА, СаА, NаХ, СаХ як такі, що знайшли найбільше практичне застосування. Для термохімічного акумулювання теплоти застосовують цеоліт типу А і Х. Розглянуто принцип роботи переривчастого цеолітного циклу з використанням сонячної енергії. Теплова потужність системи визначається інтегруванням загальної енергії, що надходить у цеолітовий контейнер протягом дня. Розподіл між потужністю охолодження та потужністю нагрівання забезпечує ефективність цеолітного циклу, як правило, від 35% до 50%. Представлений аналіз сонячної цеолітної системи, яка забезпечує опалення, охолодження та гаряче водопостачання для житлових будинків. Система безперервно працювала протягом року і забезпечувала понад 90% усіх енергетичних потреб будинку. Для ефективного застосування цеолітів у термохімічних акумуляторах теплоти необхідно не тільки вибрати правильний тип цеоліту, але й організувати правильну його підготовку та регенерацію. Застосування мікрохвильової енергії для підготовки (стадія гідротермальної кристалізації для термоактивації цеолітів, яку зазвичай проводять при 500-700 °С протягом 3-5 год) і регенерації цеолітів, дозволяє не тільки видалити адсорбційно-пов'язану вологу, але і отримати унікальну внутрішню структуру матеріалу

Ключові слова:
Теплота, Адсорбція, Десорбція, Фізичні властивості, Переривчастий цеолітний цикл

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Бошкова, І., Волгушева, Н., Бошков, Л., Бондаренко, О., & Гречановський, А. (2023). Сучасні тенденції використання термохімічних акумуляторів теплоти сонячної енергії на прикладі цеолітів. Refrigeration Engineering and Technology, 59(1), 66-72. https://doi.org/10.15673/ret.v59i1.2609
Розділ
ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Посилання

1. Lottner, V., Hahne, E., Schulz, M.E. (2000) Solar-assisted district heating plants. Status of the german programme solarthermie-2000 Solar Energy, 69(6), 449-459.
2. Lass-Seyoum, A., Borozdenko, D., Friedrich, T., Blicker, M., Kniss, A., Langhof, T., Wiegel, C., Kaaristu, K. (2015) Adaption and demonstration of an adsorption heat storage system. Practical evaluation of new approaches to energy efficiency, 9th International Renewable Energy Storage Conference (IRES), Düsseldorf/Germany, March 9-11.
3. Lass-Seyoum, A., Borozdenko, D., Friedrich, T., Mack, S., Langhof, T. (2016) Practical test on a closed sorption thermochemical storage system with solar thermal energy. Energy Procedia, 91, 182-189.
4. Jänchen, J., Ackermann, D., Stach, H., Brösicke, W. (2004) Studies of the water adsorption on zeolites and modified mesoporous materials for seasonal storage of solar heat. Solar Energy, 76, 339-344.
5. Tchernev, D.I. (2001) Natural Zeolites in Solar Energy Heating, Cooling, and Energy Storage. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 45(1), 589-617.
6. Jalil R. Ugal. Karim Hassan, Inaam H. Ali. (2011) Preparation of type 4A zeolite from Iraqi kaolin: Characterization and properties measurements. Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences, 9(9), 2-5.
7. Ja¨nchen, J., Schumann, K., Thrun, E., Brandt, A., Baldur Unger Udo Hellwig. (2012) Preparation, hydrothermal stability and thermal adsorption storage properties of binderless zeolite beads. International Journal of Low-Carbon Technologies, 7, 275–279.
8. Dzhabrail Israfil Ogly. (1989) Physico-chemical laws of dehydration and rehydration of natural zeolites. Abstract of the dissertation for the degree of Doctor of Chemical Sciences, 47.
9. Boshkova, I., Volhusheva, N., Mukminov, I., Bondarenko, O., Paskal, O. (2021). Studying the perspectives of zeolites application for heat accumulators. Refrigeration Engineering and Technology, 57(3), 196-205.
10. Ohgushi, T., Nagae, M. (2005). Microwave Heating of Hydrated Zeolites and Application of Zeolites as a Domestic Reusable Desiccant through its Technique. Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials, 23, 195-198.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)