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Almacenaje y conversión de energía de la absorción para refrescarse y calentar

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Nueva tecnología que se convierte para permitir que la técnica del almacenaje del calor sea utilizada.

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Los nuevos materiales y tecnologías están permitiendo utilizar energía termal más eficientemente. Visite Pasillo 13 en la Hannover Messe (el 7-11 de abril) para descubrir cómo los investigadores de la alianza de la energía de Fraunhofer están aplicando esto para calentar y para refrescar espacios y procesos industriales.

En muchos países industrializados, los horizontes de la ciudad son dominados por los façades imponentes y los rascacielos de cristal hechos del concreto y del acero. ¿Allí está una desventaja a estas estructuras magníficas, aunque? consiguen a menudo muy calientes en el verano, así que necesitan sobre todo sistemas de aire acondicionado elaborados y costosos. ¿Y éstos explican ya alguno el 14 por ciento de Alemania? consumo de energía anual de s. Los expertos cuentan que los requisitos de enfriamiento del total en edificios triplicarán antes de 2020.

Enfriamiento y calefacción usando armazones orgánicos del metal

Los sistemas de enfriamiento termalmente conducidos son una alternativa posible al aire acondicionado tradicional. ¿Estos sistemas utilizan la evaporación de líquidos tales como agua en la presión baja para quitar calor del ambiente? una cámara de enfriamiento económica de energía. Ahora los investigadores del instituto de Fraunhofer para los sistemas de energía solar ISE en Freiburg están trabajando en los absorbentes innovadores que pueden almacenar particularmente una gran cantidad de vapor de agua. Para desarrollar este material, los investigadores han dado vuelta a los armazones orgánicos del metal (MOFs). ¿? ¿El material es altamente poroso y puede fijar por adsorción más de 1.4 por su propio peso en agua? dice al Dr. Stefan Henniger de Fraunhofer ISE, describiendo una característica distintiva de estos absorbentes.

MOFs se puede también utilizar en pompas de calor termalmente conducidas. ¿Considerando que las pompas de calor eléctrico ofrecen un compresor eléctrico, en estas bombas un adsorbente realiza el papel de a? ¿compresor termal? mientras que el agua sirve como líquido refrigerador. El líquido refrigerador gaseoso es fijado por adsorción por el absorbente, así dejando la fase gaseosa. ¿El calor ese resulta de esta adsorción en el material? el interior hueco de s es transferido lejos por un cambiador de calor y se puede utilizar para la calefacción. Para esto a la función, el absorbente se debe aplicar a la superficie del cambiador de calor de una manera tal que el líquido refrigerador se evapore continuamente hasta que se sature el absorbente. Una vez que se alcanza la capacidad máxima de la adsorción, la conducción de calor se utiliza para eliminar el líquido refrigerador almacenado y para licuefacerlo. El calor de la condensación lanzado en el proceso se puede también utilizar para la calefacción.

Para capitalizar en la capacidad máxima de MOFs, es importante no sólo que el vapor de agua tener de fácil acceso a las superficies y al espacio de poro internos del material pero también para el traspaso térmico lejos del material sea eficaz. Para ayudar al proceso, los expertos en Fraunhofer ISE han desarrollado una nueva técnica de la capa, para la cual solicitaron una patente. Esta técnica permite que los nuevos absorbentes sean aplicados al equipo tal como cambiadores de calor sin la obstrucción de calor y de transferencia total. La investigación está siendo financiada por el ministerio federal alemán de asuntos económicos y de la energía.

Calor del almacenaje

Las instalaciones, las centrales eléctricas y el biogás industriales planta todas hacen uso de los procesos en los cuales el calor es esencialmente un residuo. ¿Actualmente, apenas cualquiera de esta energía térmica se pone al uso? algo que los científicos en el Fraunhofer instituyen para la ingeniería y la biotecnología diedras IGB en Stuttgart quiere cambiar. Los investigadores están trabajando en sistemas termales del almacenaje de la zeolita que se convierten y óptimos.

Las zeolitas son minerales cristalinos con una estructura porosa que fije otras sustancias por adsorción tales como agua. Su superficie interna puede ser tanto como 1000 metros cuadrados por gramo. Cuando la zeolita entra en el contacto con el vapor de agua, ata las moléculas de agua dentro de sus poros, lanzando calor en el proceso. La desecación del material es una manera de almacenar calor; la energía que ésta toma se lanza como calor tan pronto como el vapor de agua se fije por adsorción otra vez. Los expertos de Fraunhofer IGB ahora están desarrollando tecnología para permitir que esta técnica del almacenaje del calor sea utilizada.

Los sistemas termoquímicos del almacenaje del calor basados en una combinación de zeolitas y de agua tienen el potencial para amontonar hasta de 180 kilovatios-hora una energía por metro cúbico dependiendo de la temperatura de carga y del uso. Para poner esto en perspectiva, los sistemas tradicionales del almacenaje de energía de la agua caliente tienen normalmente una densidad de energía de menos de 60 kilovatios-hora por metro cúbico. Sin embargo, los dispositivos de almacenamiento termales sortivos de la zeolita están en esta etapa del desarrollo relativamente costosa. ¿? ¿De un punto de vista económico y técnico, vemos actualmente esta tecnología que es ejecutada en industria? dice Mike Blicker, el encargado del grupo, el calor y sistemas de la absorción en Fraunhofer IGB.