Сорбционные термотрансформаторы: от теории к практике

Чтобы иметь возможность «поднять» известное количество тепла с низкого температурного уровня на высокий, необходимо совершать компенсирующий процесс, чтобы суммарная энтропия веществ, участвующих во всех процессах, оставалась бы, по крайней мере, неизменной [4]. Второй закон термодинамики не определяет характера компенсирующего процесса, так что специалисты имеют максимальную свободу выбора.

Из множества известных в технике термотрансформаторов термохимический компенсирующий процесс реализуется в сорбционных.

Несмотря на то что эти термотрансформаторы имеют столетнюю историю, настоящее их развитие началось в 30-е годы. Первыми исследователями были В. Mollier, F.Merkel, F.Bosnjakovic, работы которых в направлении поиска рабочего вещества (точнее, пары агент-сорбент), создания термодинамических основ, методов расчета в значительной мере предопределили дальнейшее развитие сорбционной техники. Большой вклад внес также Ed.Altenkirch. К его заслугам можно отнести разработку теории абсорбционных машин для кондиционирования воздуха; создание абсорбционных машин без механических насосов и машин со вспомогательным газом; разработку теории циркуляции раствора с помощью термосифонных насосов, обратной подачи раствора в абсорбер и генератор, машин с перекрытием температур, вторичного введения тепла ректификации в рабочий процесс с помощью охлаждения пара крепким раствором, абсорбционных тепловых насосов; создание термодинамических диаграмм для смесей рабочих веществ.

Наибольший интерес к сорбционной технике наблюдается за рубежом и в бывшем СССР в 50-60-е годы, когда выходят в свет основополагающие учебники и монографии по сорбционным машинам F.Bosnjakovic, Ed.Altenkirch, W.Niebergall, Л. М. Розенфельда, Б.М.Блиера, И.С.Бадылькеса [1, 3, 4, 7, 9, 11]. Эти публикации привлекали к разработке абсорбционных термотрансформаторов новое поколение ученых.

Единой классификации сорбционных термотрансформаторов до настоящего времени создать не удалось. Первые попытки разработки узкопрофильной классификации крупных водоаммиачных машин отражены в диссертации Б.А.Минкуса, а малых абсорбционно-диффузионных - в диссертации Л. И. Морозюк. В данной статье приведены лишь малоизученные и малоизвестные направления в области абсорбционных термотрансформаторов и современные перспективные направления исследований машин этих типов.