У Гонконзі розробили технологію перетворення відпрацьованого тепла з кондиціонерів в електрику

У Гонконгу нова система перетворює відпрацьоване тепло з систем змінного струму в корисну електроенергію.

Нова систему змінного струму, яка поєднує термінологію та нанотехнології, що називаються тепловими нанотехнологіями (TNT), розробив професор Майкл Люнг Квок-Хай зі Школи енергетики та навколишнього середовища, передає building-tech.org

«Кондиціонери змінного струму часто є найбільшими споживачами енергії у міських містах, і попит буде продовжувати зростати через глобальну тенденцію урбанізації", - сказав професор Люнг, який також є директором Центру досліджень і розробок у галузі енергетики у CityU. - Системи змінного струму виробляють величезну кількість непотрібної енергії у вигляді тепла і вітру, що призводить до неефективного використання енергетичних ресурсів».

Зазвичай використовувана технологія органічного циклу Ренкіна (ORC) може працювати тільки з теплом при температурі 200°C або вище, тому вона не може бути застосована до тепла від систем змінного струму, яке зазвичай становить від 50°C до 80°C. Крім того, забруднення, яке зазвичай зустрічається у системах змінного струму, призводить до поганої якості повітря у приміщеннях і побічно збільшує споживання енергії, додав він.

Професор Люнг розробляє нове покоління систем змінного струму для рекуперації теплової енергії з низькотемпературного відпрацьованого тепла і перетворення її в електрику, яка потім може використовуватися самим блоком змінного струму або для освітлення або інших електроприладів.

Нова система включає інтеграцію термонауки і нанотехнологій, а саме теплових нанотехнологій (ТНТ), для досягнення високої енергоефективності та забезпечення чистого повітря. Результати моделювання та експериментів показали, що це рішення TNT може підвищити коефіцієнт корисної дії (COP) системи змінного струму і знизити споживання енергії до 20%.

Професор Люнг представив, що рішення TNT, яке включає в себе ряд ключових технологій, описується наступним чином:

1) ультра-низькотемпературний інтегрований органічний цикл Ренкіна

Термодинаміка ORC вельми застосовна для рекуперації низькотемпературного відпрацьованого тепла для отримання кінетичної енергії. Новий цикл охолодження, заснований на інтеграції ORC в звичайний цикл змінного струму, максимізує загальну енергоефективність системи. Нова система спрямована на захоплення теплової енергії з відпрацьованого тепла змінного струму та перетворення його в електрику. Потім цю електрику можна використовувати в установці або для інших цілей. Таким чином досягається не тільки висока енергоефективність, але і подача чистого повітря.

2) осередок прямої теплової зарядки

Термоелектрохімічний конденсатор, виготовлений з електродів на основі оксиду графена, може накопичувати теплову енергію у вигляді електрики. Механізм забезпечує низькотемпературне перетворення тепла в електрику.

3) система адсорбційного охолодження з утилізацією відпрацьованого тепла

Для модифікованої адсорбційної системи охолодження були розроблені інноваційні металорганічні каркасні адсорбенти (MOF). Застосування включає в себе рекуперацію тепла, що відкидається системою змінного струму, для додаткового охолоджуючого ефекту.

4) наноструктурований біфільний теплообмінник

Наноструктурована біфільна поверхня складається з супергідрофобної підкладки і гідрофільних ділянок. Коли водяна пара охолоджується і конденсується на біфільній поверхні, виникають стрибають краплі, що призводить до посилення теплопередачі. Ця технологія застосовується для поліпшення низькотемпературної рекуперації тепла.

5) вітротурбіна з вертикальною віссю прямої і зворотної стрілоподібності

Для конденсаторів з повітряним охолодженням, градирень і вентиляторів витяжного повітря, що виходить з установки з високою швидкістю, є формою відходів енергії. Вітряні турбіни з вертикальною віссю, побудовані зі спеціально розробленими лопатями з прямою і зворотною стрілоподібністю, ефективно вловлюють цей вітер і використовують його для вироблення електроенергії.

Рішення TNT дозволяють перетворювати низькотемпературне вихідне тепло від блоків змінного струму в електроенергію і знижувати енергоспоживання системи змінного струму.

Ці п'ять технологій можуть застосовуватися окремо або можуть бути інтегровані для отримання синергетичного ефекту. Професор Люнг і його команда працюють над тим, щоб підвищити практичну ефективність до теоретичного максимального значення.

“На додаток до підвищення енергоефективності переваги включають скорочення викидів парникових газів і скорочення небажаного відведення відпрацьованого тепла, - сказав професор Люнг. - Революційний технологічний прорив, очікуваний у цьому проекті, може не тільки сприяти підвищенню стійкості, але і створити безліч нових можливостей для бізнесу по всьому світу”.

Шляхом моделювання та експериментів було показано, що нова система TNT може підвищити коефіцієнт корисної дії системи змінного струму, а також знизити споживання енергії до 20 %.

Якщо Ви помітили орфографічну помилку, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Новини по темі:

comments powered by Disqus
Система Orphus
Щотижнева
e-mail розсилка