Корейски изследователи са разработили 10 kW химическа адсорбционна термопомпа, която използва отпадна топлина при около 40°C, за да осигури охлаждане на сгради, фабрики и центрове за данни. Прототипът разполага с високоефективен адсорбционен слой, електрохимичен компресор без движещи се части и амоняк като естествен хладилен агент.
Химическата адсорбционна термопомпа е система, захранвана с топлинна енергия, която използва обратимото привличане между твърд адсорбент и пари на хладилен агент, за да пренася топлина и да произвежда отопление или охлаждане, с малко механично компресиране.
Вместо да използва компресор с електрическо задвижване като конвенционалната термопомпа, тя доставя топлина – като например промишлена отпадна топлина – към адсорбента, което води до освобождаване на хладилния агент, който преди това се е задържал на повърхността му.
След това хладилният агент се кондензира, отдавайки топлина, преди да се изпари при ниско налягане и да абсорбира топлина от охлажданото пространство или процес. По време на фазата на адсорбция парата се връща обратно върху твърдия адсорбент, което позволява цикълът да се повтори.
Тъй като топлината е основният енергиен източник, химичните адсорбционни термопомпите могат да преобразуват иначе неизползваната нискотемпературна отпадна топлина в полезно охлаждане или отопление, като същевременно изискват сравнително малко електричество.
Цялата система се захранва предимно от отпадна топлина. Електричество е необходимо само за спомагателното оборудване като помпи, клапани и контролери.
Според създателите ѝ, системата с мощност 10 kW може да осигури охлаждане, използвайки отпадна топлина при приблизително 40°C, значително под източниците на топлина над 70°C, обикновено необходими за конвенционалните адсорбционни охладителни системи.
Разработчиците казват, че ядрото на системата е адсорбционен слой, който задържа и освобождава хладилния агент и пренася топлината ефективно между адсорбента и външния източник на топлина.
Екипът твърди, че е постигнал специфична охлаждаща мощност (SCP) от 346,5 W/kg, което е над два пъти по-високо от производителността на сравними други технологии и представлява „водещо в света ниво на производителност“.
„Разработената система включва електрохимичен компресор без механични движещи се части“, обясниха допълнително изследователите. „В сравнение с конвенционалните механични компресори, той намалява консумацията на енергия, като същевременно не генерира практически никакъв шум или вибрации, което го прави подходящ за болници, училища, жилищни райони и други чувствителни към шум среди“.
За охладителен флуид системата използва амоняк – естествен хладилен агент, което позволява спазване на международните разпоредби за хладилни агенти, като същевременно осигурява екологично решение за отопление и охлаждане.
