俄羅斯研發出低溫制熱技術
時間：2017-12-19 來源：科技部
俄羅斯科學院西伯利亞分院催化所研發出低溫制熱技術，可用于嚴寒地區的供暖。所研發的技術被形象地稱之為“冷制熱”，其原理為利用疏松材料吸附低溫甲醇氣體這個過程來獲取熱能。相關成果發布在《Applied Thermal Engineering》科學期刊上。
該項目的技術關鍵點為吸附劑的研發，科研人員通過理論研究“設計”了吸附劑的最佳結構，之后定向合成出專門用于“冷制熱”的吸附劑。吸附劑由兩種材料構成：相對惰性的基體材料及具有甲醇良好吸附性能的鹽類。現已研發出4種吸附劑，吸附試驗結果證明，這幾種吸附劑均具有非常好的制熱效果。
通過對“冷制熱”流程進行熱動態分析，評估了熱轉換過程，并據此確定了吸附的最佳工藝參數。為確定熱動態流程的效率和產熱功率，研究人員設計并制造了“冷制熱”試驗原型機。該設備由吸附器、蒸發器和恒溫器組成，用于吸附劑吸附放熱的鋁制交換器具有發達的表面，可從冷空氣或非冷凍水中獲取熱量。
設備制熱為間歇式，在甲醇氣體被吸附過程中釋放熱量，之后對吸附劑進行再生處理。實驗模擬了西伯利亞冬季嚴酷的溫度條件，結果令人滿意。實際使用中可利用冬季兩大天然“恒溫器”作為熱源，即空氣和非冷凍水（河流、胡泊及海洋），溫度差為30-60°C，所獲得的熱能可用于供暖，該技術具有環境溫度越低制熱效果越好的特點。
該技術可在北方寒冷地區應用，比如，俄羅斯北方，北歐、美國和加拿大北部等地區，技術推廣可加快上述地區的社會經濟發展，并且，環境低溫熱源的直接利用可改變全球能源結構，降低全社會對有機燃料的依賴，并能有效改善環境。
未來，該技術還可擴展到工業垃圾低溫熱能的利用，比如，熱電站冷卻水、石化工業氣體副產品的熱回收，以及地球可再生熱能的利用，以此為全球寒冷地區提供補充的熱源。
