Аммиачное охлаждение на основе явления сорбции представляет собой масштабируемое решение, расширяющее горизонт применения аммиака (R717) в небольших холодильных системах.
С таким заявлением выступил Алеш Пубиль (Aleix Pubill), ученый из SOFRIGAM Group, представивший исследование «Твердотельная сорбция аммиака, наблюдаемая на уровне крупинок соли, и ее холодильная и тепловая мощность» на 10-й Конференции Международного института холода (МИХ, IIR), которая прошла 27-29 апреля 2023 года в Охриде, Северная Македония.
Sofrigram Group — родительская компания французского производителя Coldway Technologies, выпускающего транспортные рефрижераторные установки на основе сорбции газов твердым телом.
В процессе сорбции вещество может нагреваться или охлаждаться в зависимости от того, поглощается оно или высвобождается другим веществом.
По мере более глубокого понимания процесса сорбции мы приближаемся к новой эре в технологии охлаждения, обещающей более высокую эффективность и широчайшие возможности применения
— заявляет Пубиль.
Аммиачные системы давно известны своей высокой энергоэффективностью и экологической устойчивостью. Однако нехватка небольших маломощных решений зачастую ограничивает их более широкое использование в определенных областях. Новые усовершенствования систем с твердотельно-газовой сорбцией, использующих обратимую химическую реакцию, позволят изменить ситуацию.
«Принимая во внимание возможность применения как для охлаждения, так и для нагрева, а также растущую озабоченность параметрами энергопотребления и воздействием на окружающую среду, на примере данного исследования мы видим, что будущее холодильных технологий может быть значительно более устойчивым и гибким, чем представлялось ранее», — подчеркнул Пубиль.
Одновременное охлаждение и генерация тепла
Доклад Пубиля описывает термохимическую аммиачную сорбционную систему, чередующую фазы потребления и генерации мощности, обеспечивая одновременно и охлаждение, и нагрев.
В фазе абсорбции аммиака на стороне испарителя и реактора система демонстрирует впечатляющие энергетические характеристики». В частности, при использовании хлорида кальция (CaCl2) тепловая и холодильная мощность составляют 255 Вт/г и 85 Вт/г, соответственно
— заявил Пубиль.
По его словам, это показывает «высокий потенциал подобных систем для создания гибких и мощных решений для охлаждения».
Процесс сорбции, использующий солевой реагент, позволяет системе производить «регулируемое тепло» и холодильную мощность без сложных миниатюрных компрессоров. В основе предложенного подхода — процесс химической сорбции аммиака крупинками соли.
Для наблюдения за ростом соляных крупинок при поглощении аммиака использовался новейший микроскоп Keyence VHX 7000. Последующая обработка двухмерных изображений и создание трехмерной модели позволили оценить прирост объема крупинок в ходе процесса.
Объем исследованных крупинок увеличился почти в четыре раза, убедительно доказав эффективное поглощение аммиака солью. Одновременное измерение падения давления газообразного аммиака позволило оценить скорость абсорбции.
