Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.5.Akumulacjaciepłazwykorzystaniemreakcjichemicznychiprocesówsorpcyjnych
jestuwalnianewwyższychtemperaturachwstosunkudotemperaturytejfazypro-
cesu,wktórejbyłoonopochłaniania,sątypowedlapompciepła.Dlategoreakto-
ry/magazynyciepła,takiejakdysocjacjawapienia,sączęstonazywanechemiczny-
mipompamiciepła.
Wopisanychwyżejprzykładowychreakcjachchemicznychjedenzsubstratów/
produktówpozostawałwstaniestałym.Jestgrupareakcjichemicznychspośród
rozważanychdowykorzystaniadoakumulacjiciepła,wktórychwszystkiezwiązki
chemiczne,zarównosubstraty,jakiproduktyreakcji,sąwstaniegazowym,np.:
2SO
3
⇔
2SO
2
+
O
2
(98kJ/molSO3)
CHOH
3
⇔
CO2H
+
2
(95kJ/molCH3OH)
(2.6)
(2.7)
Reakcjetepozwalająnietylkonaakumulacjęciepłaijegoprzechowywanie
wczasie,lecztakżenaprzeniesienieciepławinnemiejsce,np.przeztransport
rurociągami.Dająonemożliwośćskojarzenianp.źródłaciepłaodpadowego
(przemysł)zodbiorcamikomunalnymi.
Akumulacjaciepławprocesachsorpcyjnych
Zewzględunadużeefektycieplne(mniejszeniżwreakcjachchemicznych,ale
znaczniewiększeniżciepłaprzemianfazowych)dużeznaczeniewkontekście
akumulacjiciepłaprzywiązujesiędoprocesówsorpcyjnych[5],[19].Sorpcjajest
pochłanianiemjednejsubstancji(sorbatu)przezinną(sorbent).Rozróżniasięab-
sorpcję(procesobjętościowy–sorbentjestwfazieciekłej)orazadsorpcję(proces
powierzchniowy,sorbentjestwstaniestałym).Zewzględunacharakterwiązańna
poziomiemolekularnymodpowiedzialnychzaprocesywiązaniasorpcjamożebyć
fizyczna(związaniamivanderWaalsa)lubchemiczna(związaniamichemicznymi
polegającyminauwspólnianiuelektronów).
Wodniesieniudoakumulacjiciepłarozważanesągłównieprocesyadsorpcji
fizycznejzwodąjakosorbatem.Najczęściejstosowanymisorbentamisązeolity,
minerałyzgrupyglinokrzemianów,którychpodstawowymiskładnikamisątlenek
glinuAl2O3oraztlenekkrzemuSiO2.Charakteryzująsięonedużąjednorodno-
ściąśrednicyporów,wzakresieod0,3do1,1nm.Ichpodstawowymzastosowa-
niemjestosuszanieróżnychsubstancji,działająjakotzw.sitamolekularnedzięki
dużejzdolnościdowchłanianiawody.Innymisorbentamiwmagazynachciepłasą
węgleaktywne,aluminożele(związki,którychgłównymskładnikiemjestAl2O3)
orazżelekrzemionkowe(nabazietetraedruSiO4).Materiałytecharakteryzują
sięmałymiśrednicamiporów,poniżej50nm,orazdużąpowierzchniąaktywną,
rzędu106m2/kg.
41
