✏️ Водоснабжение и канализация: Хемосорбционный тепловой насос работающий на сбросном тепле 40°C создан в Корее

Разработку выполнила группа под руководством главного научного сотрудника Центра исследований тепловых насосов KIMM Ким Ёна совместно с профессорами Ким Минсоном и Ким Донкю (Университет Чунан). Проект финансируется по программе Alchemist Корейского института оценки и планирования энергетических технологий (KETEP), тема гранта — хемосорбционная система с электрохимическим компрессором.

В отличие от парокомпрессионных машин, где энергия затрачивается на механическое сжатие хладагента, здесь движущей силой цикла служит тепло, которое обычно сбрасывается в атмосферу. Рабочая пара — аммиак и композитный сорбент на основе соли: поглощение и выделение хладагента идёт за счёт обратимой химической реакции, а не физической адсорбции на силикагеле или цеолите, как в серийных адсорбционных чиллерах. Разработчики переработали конструкцию адсорбера и заявили удельную холодопроизводительность (SCP) 346,5 Вт на килограмм сорбента — по их оценке, более чем вдвое выше показателей сопоставимых зарубежных решений. Второй элемент системы — электрохимический компрессор, созданный в Университете Чунан. Он построен по схеме мембранно-электродного блока: под действием постоянного тока аммиак переносится через протонпроводящую мембрану в виде иона аммония и выделяется на катоде при повышенном давлении. Механически подвижных частей нет, поэтому агрегат практически не создаёт шума и вибрации. Ключевая задача при масштабировании — увеличение активной площади мембраны, поскольку от неё напрямую зависит расход хладагента; именно по этому направлению, как сообщает KIMM, достигнут прогресс в кооперации с университетом. Сейчас идут испытания прототипа мощностью 10 кВт. По словам Ким Ёна, главный результат — подтверждённая возможность получать холод из сбросного тепла заводов и ЦОД при температуре 40°C; следующий этап — рабочие демонстрационные испытания. Заявление о том, что серийные адсорбционные машины требуют источника выше 70°C, справедливо лишь для одноступенчатых схем: многоступенчатые силикагелевые чиллеры работают от 45–50°C. Показательный пример — шесть машин SorTech eCoo 2.0 на суперкомпьютере CoolMUC-2 в Leibniz-Rechenzentrum (Мюнхен), которые с 2016 г. вырабатывали около 50 кВт холода от 120 кВт тепла с температурой 45°C. Новизна корейской работы, таким образом, не в самой температуре, а в её сочетании с высокой удельной мощностью сорбента. Показатель SCP характеризует мощность на единицу массы сорбента, но не энергоэффективность: COP системы, температура получаемой холодной воды и параметры сброса тепла конденсации не опубликованы. Приведённые цифры взяты из пресс-релиза KIMM и независимой лабораторной верификации не проходили; нет и данных о ресурсных испытаниях замкнутого контура — для электрохимических компрессоров это общая проблема направления наряду с обратной диффузией аммиака через мембрану и её деградацией. Наконец, применение аммиака как