Studie zur solarthermisch betriebenen Kältespeicherung basierend auf einem neuartigen Graphen-Verbadsorbent

Wang Kedi ,  

Fu Shikun ,  

Gao Peng ,  

Wu Weidong ,  

Wang Liwei ,  

摘要

Zur Lösung der häufigen Probleme traditioneller chemischer Adsorbentien wie lockere Struktur, fehlende effektive Wärme- und Stofftransportsysteme sowie schlechte Zyklusstabilität wird in dieser Arbeit ein neuartiger Graphen-basierter Verbundadsorbent vorgeschlagen und hergestellt. Dieser Adsorbent wird durch Einbettung von Strontiumchlorid (SrCl2) in ein dreidimensionales vernetztes Graphennetzwerk hergestellt, wodurch kontinuierliche und effiziente Wärmeleit- und Stofftransportkanäle gebildet werden und gleichzeitig die Zyklusstabilität sowie die Wärme- und Stofftransporteigenschaften des Adsorbents deutlich verbessert werden. Die Ergebnisse zeigen: Die Ammoniak-Adsorptionskapazität des Verbundmaterials bei einer Verdampfungstemperatur von -10 ℃ erreicht 0,577 g/g, was 84,1 % des theoretischen Werts entspricht, und die spezifische Kältespeicherkapazität erreicht 639,89 kJ/kg, was das 1,9-fache der Eisspeicherung ist. Unter Entgasungsbedingungen bei einer Antriebstemperatur der Wärmequelle von 90 ℃ beträgt die Ammoniak-Desorptionsmenge 0,572 g/g. Im isobaren Entgasungsexperiment, das die Warmwassererwärmung eines nicht konzentrierenden Solarabsorbers simuliert, kann das System unter stabilen Sonneneinstrahlungsbedingungen über 4 Stunden mehr als 90 % des Kältespeicherprozesses abschließen. Dieser neuartige Graphen-Verbadsorbent zeigt ausgezeichnete Leistungen hinsichtlich Energiespeicherdichte und Zyklusstabilität und bietet eine solide technische Unterstützung für die Industrialisierung solarer adsorptiver Kältespeichersysteme.

关键词

Adsorptive Kältespeicherung; Solarenergie; Verbadsorbent; Energiespeicherdichte; isobare Desorption

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