The working pair "LiCl/multi-wall carbon nano-tubes" - water for thermal energy storage: dynamics investigation

Abstract

Сорбционное запасание тепла (СЗТ) - одна из перспективных технологий для эффективного использования возобновляемых источников энергии. Композитные материалы типа "Соль в пористой матрице" представляют интерес для СЗТ, так как демонстрируют высокие значениями запасающей способности. Недавно для СЗТ был предложен новый сорбент на основе хлорида лития и многослойных углеродных нанотрубок "LiCl/(МУНТ)", характеризующийся запасающей способностью 1,7 кДж/г. Новый материал представляет собой порошок, что затрудняет его загрузку в теплообменник. Данная работа посвящена: 1) формованию нового композита с использованием поливинилового спирта в качестве связующего; 2) исследованию сорбционного равновесия гранулированного композита с парами воды и оценка его запасающей способности; 3) изучению динамики сорбции воды в условиях суточного цикла СЗТ на небольшом, но репрезентативном фрагменте реального оребренного плоского теплообменника; 4) оценке удельной мощности для стадий запасания и высвобождения тепла. Было показано, что динамические кривые сорбции воды подчиняются экспоненциальному закону с характерным временем [tau]=90-300 с. При конверсии 0,8 удельная мощность для стадии выделения тепла варьируется в диапазоне 2,9-4,1 Вт/г, для стадии запасания тепла - 9,7-9,8 Вт/г. Высокие значения удельной мощности наряду с большой запасающей способностью нового композита демонстрируют перспективность упомянутого материала для СЗТ.