Fraunhofer ISE разработала тепловой насос на основе пропана, который использует естественный хладагент в тепловом цикле
В рамках поиска экологически чистых альтернатив гидрофторуглеродам, которые будут постепенно внедряться в соответствии с Положением ЕС о регулировании фторированных парниковых газов, Институт солнечных энергетических систем Фраунгофера (Fraunhofer ISE) разработал тепловой насос на основе пропана, который использует природный хладагент в тепловом цикле.
На фото здание Института солнечно-энергетических систем Фраунгофера.
Пропан имеет озоноразрушающий потенциал нулевого уровня. Тем не менее, его высокая воспламеняемость создает проблемы при использовании в тепловом цикле.
«Если вы хотите использовать пропан, вы должны как можно меньше хранить хладагент, чтобы минимизировать риски», – сказала д-р Лена Шнабель, руководитель отдела технологий отопления и охлаждения в Fraunhofer ISE.
Д-р Шнабель и ее исследовательская группа использовали очень компактные, паяные, оребренные теплообменники, которые хорошо работают с небольшими объемами жидкости – для передачи тепловой энергии от одного текучего вещества к другому.
«Жидкость должна полностью испаряться или повторно конденсироваться по рабочей длине. Чтобы гарантировать, что они работают эффективно, соотношение пара и жидкости должно быть одинаковым во всех каналах. Как правило, этого достичь нелегко, и это становится особенно сложно, если вы также пытаетесь ограничить объем хладагента », – сказала Д-р Шнабель.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа разработала распределитель с бионической структурой.
«Наш распределитель имеет непрерывную ветвящуюся структуру, такую как ветви дерева, которые обеспечивают равномерное распределение хладагента в отдельные каналы испарителя даже при небольшом объеме хладагента», – сказала она.
Чтобы уменьшить риск взрыва при сжатии пропана, исследователи использовали специализированный компрессор, инкапсулирующий все источники воспламенения, – заботясь при подключении отдельных компонентов теплового насоса, чтобы предотвратить утечку пропана.
«В настоящее время мы модифицируем технический дизайн теплового насоса, проверяем долгосрочные характеристики компонентов и разрабатываем устойчивые стратегии безопасности», – сообщила Д-р Шнабель.
Источник: http://hydrocarbons21.com/articles/8524/fraunhofer_develops_propane_heat_pump