Intensyfikacja procesów wymiany ciepła i masy w chłodziarkach adsorpcyjnych

Liczba stron: 158

2025

Potrzebujemy efektywnych urządzeń i nowoczesnych technologii, dzięki którym można osiągnąć oszczędności w zużyciu energii; zmniejszyć zarówno koszty użytkowania klimatyzacji, jak i koszty obróbki chłodniczej żywności. Ale przede wszystkim minimalizować ślad ekologiczny i powiązane emisje CO₂. Z tego względu badania naukowe i prace rozwojowe koncentrują się obecnie na opracowywaniu nowych i przyjaznych dla środowiska systemów, które mają wysoką pierwotną wydajność energetyczną i są w stanie wykorzystać różne rodzaje energii, w tym energię cieplną, także tę dostępną lokalnie, w miejscu zainstalowania urządzenia. Rozwiązaniem mogą być systemy adsorpcyjne, w których wszystkie niezbędne procesy wydają się być rozeznane, a technologie gotowe do zaaplikowania. Otwiera to interesującą możliwość produkcji chłodu przez urządzenie zasilane ciepłem odpadowym procesów przemysłowych o temperaturze od 60 do 65°C, ale też energią odnawialną pochodzącą na przykład z promieniowania słonecznego.

Pomimo wspomnianych wcześniej zalet, efektywność systemu adsorpcyjnego wciąż pozostaje na stosunkowo niskim poziomie w porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami chłodniczymi. Dekady rozwoju tej technologii pozwoliły jednak na opracowanie metod mających na celu poprawę wydajności systemów adsorpcyjnych. Te koncepcje opierają się na różnych strategiach intensyfikacji wymiany ciepła i masy w wymiennikach ciepła, zwiększeniu stopnia wykorzystania złoża adsorbentu, wykorzystaniu różnych par roboczych adsorbent–czynnik chłodniczy oraz implementacji wysoko efektywnych zaawansowanych obiegów adsorpcyjnych.

Zagadnienia omówione w niniejszej monografii stanowią centralny punkt badań prowadzonych przez autora w Laboratorium Intensyfikacji Procesów Wielofazowych w Katedrze Techniki Cieplnej na Wydziale Mechaniczno-Energetycznym Politechniki Wrocławskiej oraz współpracujących jednostkach naukowych krajowych i zagranicznych.