April 2011 - Revija Energetik

April 201177SORPCIJSKI TOPLOTNISISTEMI ZA OGREVANJE INHLAJENJEMed sorpcijske toplotne sisteme, ki za pogon neuporabljajo električne energije, temveč sončno energijoin toploto dimnih plinov, štejemo adsorpcijske toplotnenaprave. Z adsorpcijsko napravo lahko hkratipridobivamo grelno in hladilno toploto, enako kot vprimeru ostalih toplotnih črpalk. Zaradi tega je adsorpcijskanaprava uporabna tudi za ogrevanje in klimatizacijoprostorov s sončno energijo. Tudi na področju solarnetehnologije se posveča veliko truda proučevanjusorpcijskim lastnostim različnih materialov, da bi mednjimi izbrali najprimernejšega za adsorpcijsko shranjevanjetoplote.Namen uporabe procesa adsorpcije v ogrevalni tehnikipa je doseči višje izkoristke pretvorbe primarneenergije. Intenzivni razvoj sorpcijskih toplotnih sistemovpogojujejo v največji meri tudi zahteve po zmanjšanjuemisij toplogrednih plinov ter tudi vedno manjšazaloga fosilnih goriv.1. Adsorpcijske napraveAdsorpcijske naprave lahko teoretično razdelimo na napraveza ogrevanje in naprave za hlajenje, čeprav razlikemed njima ni. Naprave za ogrevanje in hlajenje so toplotnečrpalke, ki odvzeti toploti okolice oziroma hlajenemu medijudvignejo temperaturni nivo s pomočjo pogonske toplote.Razlikujejo se samo po načinu odvoda oziroma dovodatoplote na prenosnikih toplote. Za pogon adsorpcijskih napravlahko uporabimo nizkotemperaturno toploto (50-80°C) drugih procesov ali pa odpadno toploto. Ravno izkoriščanjetoplot na temperaturnih nivojih, ki so nižji od 60 °C,je bistvena prednost pred absorpcijskimi napravami.1.a Kemija mejnih površinAtomi, ioni ali molekule so v notranjosti snovi vezani vvseh smereh s kemijskimi vezmi. Vse sile, ki delujejo med njimiso uravnotežene. Navzven lahko učinkujejo s privlačnimisilami in so sposobni tvoriti kemijske vezi z drugimi gradnikiplinaste ali tekoče faze, ki trdno fazo obdaja. Zato govorimoo aktivni površini trdnih snovi. Poznamo več vrst interakcijegradnikov plinaste ali tekoče faze s površino trdnihsnovi in sicer:• adsorpcijo,• kapilarno kondenzacijo,• kemosorpcijo.Adsorpcija je vezava molekul (ali ionov) na površino trdnihsnovi, pretežno z molekulskimi vezmi. Za razliko od ad->