Сучасні тенденції використання термохімічних акумуляторів теплоти сонячної енергії на прикладі цеолітів

Abstract

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

Keywords

• теплота
• адсорбція
• десорбція
• фізичні властивості
• переривчастий цеолітний цикл