Аннотация результатов, полученных в 2016 году
Описание выполненных в отчетном году работ 1. Проведен энергетический, эксергетический и динамический анализ нового цикла "Тепло из Холода" (ТепХол). Сделаны оценки эффективности цикла с точки зрения первого и второго законов термодинамики, получены ограничения на диапазон граничных температур цикла, рассмотрены лимитирующие стадии процесса адсорбции и оценена удельная мощность цикла. 2. Сформулированы термодинамические требования к адсорбенту, оптимальному для предлагаемого цикла. Эти требования использованы для выбора (среди уже известных коммерческих углей) адсорбентов метанола, специализированных для цикла ТепХол в различных климатических условиях. На следующем этапе работы они будут использованы для целенаправленного синтеза новых композитных сорбентов метанола "соль в пористой матрице". 3. Проведен анализ адсорбционных свойств десяти коммерческих адсорбентов метанола, потенциально перспективных для реализации цикла ТепХол. Для пористого угля АСМ-35.4 исследована динамика его ад/десорбции в типичных условиях нового цикла. Показана возможность десорбции метанола путем сброса его давления условиях цикла ТепХол. Для этого угля методом ДСК измерены температурная зависимость его теплоемкости и интегральная теплота десорбции метанола. 4. Сконструирован и изготовлен первый прототипа устройства ТепХол с одним адсорбером, который работает в прерывистом режиме "регенерация адсорбента – генерация теплоты". Прототип испытан в типичных условиях предлагаемого цикла. Проведен предварительный анализ влияния природы адсорбента, размера его гранул, граничных температур цикла, скорости подачи теплоносителя в адсорбере на параметры преобразования теплоты. 5. Разработана математическая модель связанного тепло-массопереноса в зерне адсорбента в условиях нового цикла, предложенного в проекте. Изучено влияния размера гранул и формы изобары адсорбции на динамику ад/десорбции метанола, а также удельную мощность преобразования теплоты. Расчеты проведены для рабочей пары "метанол – уголь АСМ-35.4". Участие в конференциях 1. Аристов Ю.И. Adsorptive transformation of ambient heat: a new cycle - устный доклад на Международной конференции по тепловым циклам (Heat Powered Cycles Conference 2016), Nottinghem, June 27-29, 2016. 2. Аристов Ю.И. «Тепло из холода» - новый адсорбционный цикл преобразования низкотемпературного тепла: оптимальный адсорбент - устный доклад на 3-й Всероссийской конференции с международным участием "Актуальные проблемы адсорбции", 17-22 октября 2016 г., Москва-Клязьма. 3. Окунев Б.Н. Термодинамический анализ нового адсорбционного цикла преобразования низкотемпературного тепла «Тепло из Холода» - устный доклад на 3-й Всероссийской конференции с международным участием "Актуальные проблемы адсорбции", 17-22 октября 2016 г., Москва-Клязьма. 4. Аристов Ю.И. Adsorptive transformation of ambient heat: a new cycle and the adsorbent optimal for its realization - устный доклад на Международной конференции "Инновационные материалы для энергетических процессов" (IMPRES2016), Таормина, Италия, 23-26 октября 2016 г. 5. Гордеева Л.Г. - приглашенный (ключевой) доклад на 5-м Международном Симпозиуме "Теплоперенос и преобразование энергии" (Heat Transfer and Energy Conversion) "New adsorptive cycle for upgrading the ambient heat («Heat from Cold»): the adsorbents synthesis and the preliminary testing results, Гуанчжоу, Китай, 11-13 ноября 2016 г. 6. Гирник И.С. - устный доклад на 5-м Международном Симпозиуме "Теплоперенос и преобразование энергии" (Heat Transfer and Energy Conversion) "Dynamics of methanol adsorption on commercial carbon ACM-35.4: consolidated vs. granulated beds", Гуанчжоу, Китай, 11-13 ноября 2016 г. Описание полученных к концу года основных научных результатов 1. Оценена эффективность предложенного цикла ТепХол с точки зрения первого и второго законов термодинамики. Показано, что цикл лучше работает, когда на улице холоднее: чем ниже температура окружающего воздуха, тем больше теплоты передается потребителю при прочих равных условиях. Установлено, что есть пороговая температура окружающей среды, выше которой полезная теплота вообще не может быть произведена. Оценена эта пороговая температура, а также удельная мощности цикла. Показано, что в условиях идеального теплообмена потери эксергии в цикле ТепХол невелики и эффективность может достигать 0.8-0.9. При низкой температуре окружающей среды, потери в адсорбере, конденсаторе и испарителе сравнимы, а с ее ростом потери эксергии при нагреве и охлаждении адсорбера становятся основными. 2. Количественно (в терминах удельной сорбции, адсорбционного потенциала Поляни-Дубинина и формы изобары адсорбции) определены термодинамические требования к адсорбентам, оптимальным для нового цикла. С термодинамической точки зрения, оптимальным является адсорбент, который обменивает максимальную массу адсорбата между граничными изостерами цикла. Соответственно, изотерма адсорбции ОА должна резко возрастать с ростом давления адсорбтива, т.е. должна быть ступенчатой (или S-образной). Такие адсорбенты мы и искали при сканировании уже известных материалов или синтезе новых. 3. Получен банк данных по адсорбционным свойствам десяти коммерческих адсорбентов метанола, перспективных для работы в предлагаемом цикле. Для имевшихся у нас углей (АСМ-35.4, Сибунит-6 и SRD1352) мы измерили адсорбционное равновесие, а для остальных - использовали литературные данные. Показано, что для цикла ТепХол наибольший интерес представляет микропористый уголь MaxSorb III, который обменивает 0,32-0,79 г/(г метанола) в зависимости от условий цикла. Мезопористые угли с размером пор около 2,0 нм могут представлять интерес для циклов с достаточно высокой промежуточной температурой (выше 15оС) и низкой температурой окружающей среды (ниже -40оС). 4. Получены предварительные экспериментальные данные по влияния природы адсорбента, граничных температур цикла, скорости подачи теплоносителя в адсорбере на параметры преобразования теплоты в первом прототипе устройства ТепХол в режимах "регенерация адсорбента" (десорбция) и "генерация теплоты" (адсорбция). Для этих исследований использовали коммерческий активированный уголь АСМ-35.4 в качестве адсорбента и метанол в качестве адсорбата. Небольшая часть тестов была проведена с композитным сорбентом LiCl/силикагель. Проведенные испытания показали а) работоспособность однореакторного прототипа установки ТепХол; б) принципиальную возможность реализации нового цикла ТепХол для повышения температурного потенциала тепла окружающей среды с показателями, представляющими практический интерес. Композитный сорбент показал большую максимальную температуру разогрева (34-45оС против 29оС), более высокую мощность выделения тепла (4 кВт против 1.2 кВт!) и интегральную теплоту адсорбции (240 кДж против 35 кДж). На следующем этапе планируется продолжить исследования известных коммерческих адсорбентов и синтез композитных сорбентов "соль в матрице", специализированных для цикла ТепХол в разных климатических условиях. 5. Получены численные данные по влиянию размера гранул адсорбента и формы изобары адсорбции на динамику ад/десорбции и удельную мощность преобразования теплоты. Показано, что для выпуклой кривой равновесия, адсорбция метанола протекает быстрее. Для десорбции наблюдается обратная зависимость. Оценена удельная мощность, выделяемая при адсорбции: она может достигать 2-3 кВт/(кг адсорбента), что показывает принципиальную возможность создания компактного и эффективного устройства ТепХол. Получено удовлетворительное согласие экспериментальных и расчетных кинетических кривых. Зависимость характерного времени адсорбции метанола от размера гранул угля указывает на то, что с увеличением размера гранулы угля наблюдается переход от режима, в котором скорость адсорбции лимитируется теплопереносом, к режиму массопереноса в грануле адсорбента. Публикации 1. Yu.I. Aristov, Adsorptive transformation and storage of renewable heat: review of current trends in adsorption dynamics, Ren. Energy, 2016, doi: 10.1016/j.renene.2016.06.055. 2. Yu.I. Aristov, Adsorptive transformation of ambient heat: a new cycle, Applied Thermal Engineering, 2016 (отправлена в печать). 3. B.N. Okunev, N.M. Voskresensky, Yu.I. Aristov, Thermodynamic analysis of a new adsorptive cycle for ambient heat upgrading: Ideal heat transfer, Applied Thermal Engineering, 2016 (отправлена в печать).

Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Описание работ в 2017 г. 1. Проведен энергетический и эксергетический анализ цикла ТепХол с учетом динамики внутрисистемной генерации энтропии при теплообмене между зернами адсорбента и газовой фазой, неравновесном тепломассопереносе внутри зерна, а также в конденсаторе. Проведен расчет баланса энтальпии и энтропии в теплообменнике, в котором адсорбент (уголь АСМ-35.4) расположен в виде двух и четырех плоских слоев сферических гранул. 2. Проведен теоретический анализ вопроса, какой адсорбент оптимален для цикла ТепХол с динамической точки зрения. Требования сформулированы в терминах формы изотермы ад-/десорбции между граничными давлениями цикла. Рассмотрены условия ускорения как отдельных стадий цикла (адсорбции и десорбции), так и цикла в целом. Рассмотрено соответствие реальных адсорбентов метанола полученным динамическим требованиям. 3. Собраны и проанализированы литературные данные по различным классами солей (в основном, галогенидам), образующим комплексы с парами метанола (метаноляты). На основе этих данных выбраны неорганические соли, подходящие для реализации цикла ТепХол в различных климатических зонах. Выбранные соли были использованы для целенаправленного синтеза композитов "соль в пористой матрице", специализированных для сорбции метанола в цикле ТепХол. Разработана методика синтеза композитов. 4. Проведено физико-химическое исследование синтезированных композитных сорбентов метанола "соль в пористой матрице". Изучен их фазовый состав, равновесие и динамика сорбции паров метанола в условиях нового цикла, а также их теплоемкость в зависимости от температуры. На основе этих данных сделан вывод о применимости новых сорбентов для цикла ТепХол и выбраны два композита для испытания в прототипе устройства ТепХол. Выбранные композиты синтезированны в требуемых для испытаний количествах (1 кг). 5. Наработанные сорбенты испытаны в лабораторном прототипе адсорбционного устройства для реализации цикла ТепХол. Изучено влияние природы адсорбента, размера его гранул, граничных температур цикла, скорости подачи теплоносителя в адсорбер на максимальную температуру нагрева адсорбера, мощность генерации теплоты и полное полезное тепло. 6. Разработана математическая модель и проведено исследование динамики сорбции паров метанола, сопряженной с тепло- и массопереносом в зерне и слое адсорбента, в условиях нового цикла ТепХол. Модель позволяет анализировать динамику адсорбции метанола для плоской конфигурации адсорбера, состоящего из двух-четырех слоев сферических гранул адсорбента. Даны рекомендации по конструированию теплообменника/адсорбера. Описание полученных к концу года основных научных результатов 1. Показано, что на стадии десорбции цикла ТепХол вклад производства энтропии в конденсаторе на два порядка меньше, чем в адсорбере, что обусловлено неравновесностью процессов тепломассопереноса в зерне и слое адсорбента. Скорость производства энтропии максимальна в верхнем слое, который наиболее сильно охлаждается в процессе десорбции метанола. Суммарная скорость производства энтропии максимальна в начале десорбции, когда в слое развивается большой градиент температуры. Для оптимизации процесса этот градиент надо уменьшать, например, за счет повышения теплопроводности адсорбционного слоя и улучшения его термического контакта со стенкой теплообменника. 2. Показано, что максимальная скорость десорбции достигается, если изотерма десорбции пара при температуре десорбции является ступенчатой, а ступенька располагается при начальном давлении процесса десорбции. Для ускорения адсорбции изотерма адсорбции при температуре адсорбции должна иметь ступеньку при начальном давлении адсорбции. Таким образом, можно ускорить каждую отдельную стадию цикла ТепХол, используя оптимальный адсорбент со ступенчатой изотермой и правильным положением ступени. Чтобы обеспечить разумные скорости, как для адсорбции, так и десорбции, т.е. для цикла в целом, ступенька на изотерме должна находиться в промежуточной точке между изостерами цикла. Положение ступеньки является эффективным инструментом для управления скоростями стадий цикла ТепХол. В более общем плане, показано, что адсорбент, наиболее предпочтительный для десорбции, должен иметь вогнутый сегмент изотермы десорбции между граничными давлениями цикла, а для стадии адсорбции – выпуклый. 3. Следующие соли выбраны для синтеза КСПМ и их более детального исследования: LiCl с минимальным молекулярным весом; CaCl2 и CaBr2, которые способны связывать до 6 молекул метанола, и двойная соль CaClBr с промежуточными сорбционными свойствами. Для выбранных солей разработана методика синтеза композитов "соль в пористой матрице", специализированных для цикла ТепХол в различных климатических условиях. Силикагель и вспученный вермикулит использовали в качестве пористых матриц, которые пропитывали раствором соли по влагоемкости с последующей сушкой при 160 ºC. Синтез проводили при рН = 7. Содержание соли изменяли, варьируя концентрацию пропиточного раствора. 4. Синтезированы пять сорбентов "соль в матрице": LiCl, CaCl2-, CaBr2-, CaClBr-силикагель и LiCl-вермикулит. Методом РФА показано, что соль находится в порах в дисперсном состоянии. Область когерентного рассеяния кристаллитов соли составляет 10-20 нм. Для этих композитов измерены изотермы сорбции паров метанола в широком диапазоне температур и давлений. Построены или измерены изостеры сорбции метанола и определены стандартные изменения энтальпии и энтропии при сорбции (образовании метанолята). Анализ полученных сорбционных данных показал, что композит CaBr2/SiO2, имеющий наибольшее сродство к метанолу, требует большой разницы температур TМ - TL для регенерации, но и обеспечивает большой рост температуры на стадии нагрева (около 35-40 оС). Композит CaClBr/SiO2 имеет меньшее сродство и может обеспечить нагрев примерно на 15-20 C. Композит с наименьшим сродством (CaCl2/SiO2) обеспечивает малый нагрев (около 10 С) и вряд ли может представлять практический интерес. 5. Композиты (20 мас.% LiCl)/силикагель и (47 мас.% CaClBr)/силикагель были испытаны в лабораторном прототипе устройства ТепХол. Показано, что максимальная температура нагрева адсорбера увеличивается с ростом температуры TM испарителя и достигает 53 °С, полная мощность – 4.0 кВт, а удельная - 8 кВт/(кг адсорбента), полезная теплоты – 640 кДж/кг. Характерное время стадии генерации теплоты составляет 5 мин., что указывает на хорошую организацию адсорбера. С ростом потока теплоносителя, температура на выходе адсорбера уменьшается, и цикл приближается к изотермическому, а максимальная мощность нагрева при этом возрастает. Таким образом, расход теплоносителя является эффективным инструментом для управления уровнем температуры выделяемого тепла и тепловой мощностью. Более высокие значения температуры, мощности и полезного тепла получены для композита LiCl/силикагель. Это обусловлено более высоким сродством хлорида лития к метанолу по сравнению с двойной солью CaClBr и большим количеством метанола, обмениваемым в цикле. Оба композитных сорбента "работают" заметно лучше коммерческого угля АСМ-35.4, который был изучен в 2016 г. 6. С помощью новой модели связанного тепломассопереноса, сопряженного с ад/десорбцией паров метанола, показано, что: - с увеличением числа слоев адсорбента на самом начальном участке ( 5 c) десорбция ускоряется по сравнению с монослоем этого же адсорбента. При больших временах десорбция замедляется тем сильнее, чем толще слой адсорбента, т.к. тепло от металлической подложки не доходит до верхних слоев; - значительную роль играет неравновесность газовой фазы вокруг гранул адсорбента. Ее температура может сильно меняться как при адсорбции, так и при десорбции (до 10 оС). Это, в свою очередь, оказывает сильное влияние на динамику ад-/десорбции метанола и должно адекватно учитываться; - кинетические эксперименты можно хорошо описать путем подбора двух параметров: коэффициента диффузии паров метанола в газовой фазе и коэффициента теплообмена между гранулой адсорбента и газовой фазой. Полученные результаты доложены в виде докладов на следующих конференциях: 1. XVI Всероссийская конференция с международным участием "Актуальные проблемы адсорбции", 22-26 мая 2017, г. Москва – 3 устных 2. VI Международная научно-техническая конференция «АИСТ-2017», 30 мая – 1 июня 2017 г., г. Минск, Р. Беларусь - приглашенный 3. Всероссийская конференция XXXIII Сибирский теплофизический семинар, 6-8 июня 2017 г., Новосибирск - устный 4. II Всероссийская научная конференция (с международным участием) «Актуальные проблемы адсорбции и катализа». 28-30 июня 2017 г., Иваново - приглашенный 5. 16th Int. Conf. Sustainable Energy Technologies, July 17-20, 2017, Bolognia, Italy - устный 6. 15th Int. Conf. Sorption Heat Pumps, Japan, Tokyo, August 6-10, 2017 – 3 устных Некоторые ссылки на информационные ресурсы в сети Интернет (url-адреса), посвященные проекту: http://www.nsktv.ru/news/razrabotka_alternativnykh_istochnikov_energii_131120171627/ http://www.otstv.ru/news/more/nauka/lyutyy-moroz-kak-istochnik-tepla-kak-tekhnologiya-novosibirskikh-uchyenykh-pozvolit-prevrashchat-min/ https://indicator.ru/news/2017/10/12/rossijskie-uchenye-teplota-iz-holoda/ http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=53ef6e0b-9a8d-4631-8179-3bad9d960d0c#content http://www.mk.ru/science/2017/10/13/rossiyskie-uchenye-dogadalis-kak-prevratit-kholod-v-teplo.html http://www.sib-science.info/ru/institutes/pomozhet-12102017 https://www.youtube.com/watch?v=spfo0jymSh0 http://www.sbras.info/articles/science/yurii-aristov-surovyi-klimat-rossii-mozhet-stat-ee-konkurentnym-preimushchestvom http://www.wsset.org/wp-content/uploads/2017/05/WSSET-newsletter-May-2017.pdf и еще несколько десятков сайтов. Опубликованные статьи: 1. Yu.I. Aristov, Adsorptive transformation and storage of renewable heat: review of current trends in adsorption dynamics, Ren. Energy, 2017, v. 110, pp. 105-114. doi: 10.1016/j.renene. 2016.06.055 (IF = 4.357) 2. Yu.I. Aristov, Adsorptive transformation of ambient heat: a new cycle, Appl. Therm. Engn., 2017, v. 124, pp. 521-524. doi: 10.1016/j. applthermaleng.2017.06. 051 (IF = 3.356) 3. Yu.I. Aristov, "Heat from cold" – a new cycle for upgrading the ambient heat: adsorbent optimal from the dynamic point of view, Appl. Therm. Engn., 2017, v. 124, pp. 1189–1193. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2017.06. 107 (IF = 3.356) 4. Л.Г. Гордеева, М. Токарев, Ю.И. Аристов, Новый адсорбционный цикл преобразования теплоты окружающей среды, Теор. Основы Химич. Технологии, 2018, т. 52, N 2, сс. (принята). (IF = 0.360) 5. A.D. Grekova, M.M. Tokarev, L.G. Gordeeva, Yu.I. Aristov, A new cycle "Heat from Cold" for upgrading the ambient heat: the testing a lab-scale prototype with the composite sorbent CaClBr/silica, Applied Energy, 2018, v. 211, pp. 136-145. doi: 10.1016/j.apenergy.2017.11. 015 (IF = 7.182)

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
1. Окончена сборки и проведено испытание полнофункционального прототипа адсорбционного устройства ТепХол. Особенностью этого прототипа является то, что он обеспечивает непрерывную генерацию полезного тепла. Для этого устройство имеет два адсорбера, испаритель и конденсатор. Адсорберы работают в противофазе – один соединен с конденсатором и регенерируется, а другой – с испарителем и генерирует полезное тепло. Граничные температуры цикла ТепХол задавали при помощи трех термокриостатов путем циркуляции теплоносителя через теплообменники адсорбера и испарителя/конденсатора. Работой прототипа управляли с помощью программы LabView. При испытании этого прототипа реализованы различные режимы преобразования теплоты, отличающиеся временами отдельных стадий и граничными температурами цикла. Оценены максимальная температура и мощность на стадии нагрева, а также полезная теплота цикла. 2. Разработана упрощенная методика исследования динамики цикла ТепХол. Вместо полноразмерного "адсорбера – теплообменника" с полной загрузкой адсорбента около 1 кг использовали малый, но представительный фрагмент теплообменника, в который помещали всего 50-100 г адсорбента. Эта методика особенно полезна, если новый адсорбент не доступен в большом количестве. 3. Динамики адсорбции метанола в слое угля АСМ-35.4 изучена в условиях цикла ТепХол. Целью этих эксперименты было выяснение вопроса, как соотносятся скорости адсорбции, инициированной резким изменением давления либо температуры, для перехода между одними и теми же изостерами адсорбции цикла ТепХол. 4. Синтезированы и исследованы два эффективных адсорбента метанола, потенциально перспективных для цикла ТепХол - MIL-101 и LiCl/вермикулит, а также коммерческий уголь MaxSorb-III. Для них изучены равновесие и динамика сорбции паров метанола в условиях цикла ТепХол. На основе полученных экспериментальных данных сделан вывод о том, насколько эти адсорбенты перспективны для цикла ТепХол. 5. Проведен анализ всех данных, полученных в ходе выполнения проекта, отмечены преимущества и недостатки предложенного метода/устройства ТепХол, сделано заключение о перспективах его развития. 6. Предварительный анализ дальнейшего развития метода/цикла/устройства ТепХол был проведен в трех направлениях: а) рассмотрены рабочие жидкости, отличные от метанола, исследованного в данном проекте, а именно, вода, аммиак и фреоны; б) рассмотрена возможность подъема температуры полезного тепла в несколько шагов, т.е. использование каскадных циклов; в) рассмотрены доступные источники теплоты для десорбции и испарения с более высокой температурой, чем незамерзающие водоемы, в частности, проведен анализ литературы по использованию грунтовых вод и тепловых отходов жилищно-коммунального хозяйства (тепло сточных вод и вентиляции) в качестве такого источника теплоты. Описание полученных к концу года основных научных результатов 1. Проведенные испытания первого полнофункционального прототипа адсорбционного устройства ТепХол в различных режимах работы показали а) возможность практической реализации цикла/устройства ТепХол с непрерывной генераций полезной теплоты; б) стабильность работы прототипа и воспроизводимость циклов "генерация тепла – регенерация адсорбента". Полезная теплота и средняя мощность в цикле достигают 500 кДж/(кг адсорбента) и 2.0-2.5 кВт/(кг адсорбента), соответственно, что открывает возможность для создания компактных устройств получения "тепла из холода". Показано, что реальный цикл может значительно отклоняться от изотермического. Так, переохлаждение теплоносителя на стадии десорбции и его перегрев на стадии адсорбции составляют 3-6 и 7-10 оС, соответственно. Даны практические рекомендации по организации цикла. 2. Получены данные по динамике цикла ТепХол на малом, но представительном фрагменте теплообменника при различной скорости подачи теплоносителя f. Максимальный разогрев/ охлаждение Tmax уменьшается, а максимальная мощность Wmax растет при увеличении f. Эти зависимости описаны аналитическими уравнениями, выведенными из теплового баланса в системе "адсорбент – теплообменник – теплоноситель". Полученные зависимости согласуются с данными для полномасштабного прототипа, что показывает возможность их масштабирования и полезность развитой методики. Даны рекомендации по оптимизации условий преобразования 3. Экспериментальное исследование динамики ад-/десорбции метанола на монослое угля АСМ-35.4, инициированной скачком давления и температуры, показало, что а) кинетические кривые могут быть описаны экспоненциальной зависимостью от времени; б) динамика не зависит от способа инициирования процесса. Объяснение второго выводы состоит в том, что реальный процесс является неизотермическим, и через 10-15 с средняя температура гранулы сравнивается для обоих способов инициирования. 4. Получены данные по равновесию и динамике сорбции паров метанола в условиях цикла ТепХол для эффективных адсорбентов метанола, потенциально перспективных для цикла ТепХол: MIL-101, LiCl/вермикулит и MaxSorb. Сделаны выводы о применимости этих адсорбентов для цикла ТепХол: а) MIL-101 обладает большой адсорбционной емкостью по метанолу (до 1.1 г/г) и хорошей кинетикой ад-/десорбции. Его недостатком является относительно высокая стоимость и необходимость формовать гранулы из тонкого порошка; б) LiCl/вермикулит обладает очень высокой емкостью по метанолу, однако, десорбция оказалась медленной, по-видимому, из-за слишком прочного связывания молекул метанола с солью с образованием метанолята LiCl*3CH3OH; в) MaxSorb-III показал хорошую адсорбционную емкость по метанолу, быструю и обратимую адсорбцию, поэтому его использование может быть очень перспективным. Его недостатком является высокая стоимость и необходимость формования гранул. 5. Анализ показал возможность практической реализации нового цикла/устройства ТепХол, стабильность работы прототипа, хорошую воспроизводимость циклов "генерация тепла – регенерация адсорбента", возможность достижения практически значимых величии разогрева, мощности процесса и полезной теплоты цикла. Определен круг адсорбентов, перспективных для реализации цикла ТепХол с точки зрения термодинамики и кинетики. Вместе с большими перспективами этого подхода, наши работы обрисовывают и проблемы, которые возникают на пути создания компактных и эффективных устройств ТепХол. Они, в первую очередь, связаны с трудностью обеспечения хорошей динамики стадии регенерации адсорбента при низкой температуре десорбции. 6. Рассмотрены пути дальнейшего развития метода/устройства/цикла ТепХол, показаны преимущества и недостатки каждого из этих путей. Полученные результаты доложены в виде докладов на следующих конференциях: 1. L.G. Gordeeva, Yu.I. Aristov, Adsorptive Heat Amplification/Storage: New Cycles and Adsorbents - 6th Intern. Conf. on Cryogenics and Refrigeration (ICCR2018) (April 2018, Shanghai, China) - приглашенный доклад 2. Yu.I. Aristov, Adsorptive transformation and storage of low-temperature heat: Temperature- vs. Pressure-initiation - X Minsk International Seminar “Heat Pipes, Heat Pumps, Refrigerators, Power Sources”, Minsk, Belarus (Sept. 2018) - приглашенный доклад 3. I.S. Girnik, Yu.I. Aristov, Comparison of Temperature- and Pressure-Initiated Dynamic in the Novel HeCol Cycle - Proc. X Minsk International Seminar “Heat Pipes, Heat Pumps, Refrigerators, Power Sources”, Minsk, Belarus (Sept. 2018) - устный доклад 4. A.D. Grekova, L.G. Gordeeva, Yu.I. Aristov, "LiCl/vermiculite – methanol" as the new working pair for adsorption cycle “HeCol” for upgrading the ambient heat - Int. Conference Heat Powered Cycles, Bayreuth, Germany (Sept. 2018) - устный доклад 5. I. Girnik, Yu. Aristov, Temperature- vs. Pressure-Initiated Cycles for Upgrading Low-Temperature Heat: Dynamic Comparison - Int. Conference Heat Powered Cycles, Bayreuth, Germany (Sept. 2018) - устный доклад 6. Yu.I. Aristov, Adsorptive heat transformation/storage: temperature- vs. pressure-initiated cycles - Int. Conference Heat Powered Cycles, Bayreuth, Germany (Sept. 2018) - устный доклад Ссылки на информационные ресурсы в сети Интернет (url-адреса): https://news.rambler.ru/scitech/39705658-sibirskie-uchenye-sozdali-alternativnyy-istochnik-tepla-dlya-zhiteley-severa/ Статьи и книги по теме проекта 2018/19 гг. 1. M.M. Tokarev, A.D. Grekova, L.G. Gordeeva, Yu.I. Aristov, A new cycle "Heat from Cold" for upgrading the ambient heat: the testing a lab-scale prototype with the composite sorbent CaClBr/silica, Appl. Energy, 2018, v. 211, pp. 136-145. doi: 10.1016/j.apenergy.2017.11. 015. Q1 2. L.G. Gordeeva, M.M. Tokarev, A. Shkatulov, Yu.I. Aristov, Testing the lab-scale “Heat from Cold” prototype with the “LiCl/silica –methanol” working pair, Energy Conv. Manag., 2018, v. 159, pp. 213-220. doi: 10.1016/j.enconman.2017. 12.099. Q1 3. Л.Г. Гордеева, M. Tокарев, Ю.И. Аристов, Новый адсорбционный цикл преобразования теплоты окружающей среды, Теор. Основы Хим. Технологии, 2018, т. 52, сс. 171-182. 4. A. Sapienza, A. Frazzica, A. Freni, Yu.I. Aristov, Dynamics of Adsorptive Systems for Heat Transformation, Book: Springer, Cham, 98p, 2018, ISBN-978-3-319-51285-3, 5. B.N. Okunev, N.M. Voskresensky, I.S. Girnik, Yu.I. Aristov, Thermodynamic analysis of a new adsorption cycle for ambient heat upgrading: Ideal heat transfer, J. Eng. Thermophysics, 2018, v. 27, N 3, pp. 327–338. doi: 10.1134/S1810232818030086. 6. Н.М. Воскресенский, Б.Н. Окунев, Л.Г. Гордеева, Термодинамический анализ нового цикла адсорбционного теплового насоса «Тепло из холода»: влияние рабочей пары на эффективность цикла, Теплоэнергетика, 2018, т. 65, n 8 pp. 524–530. 7. L.G. Gordeeva, Yu.I. Aristov, Adsorptive heat storage/amplification: new cycles and adsorbents, Energy, 2019, v. 167, pp. 440-453. DOI: 10.1016/j.energy. 2018.10.132. Q1 8. I.S. Girnik, Yu.I. Aristov, A new HeCol cycle for upgrading the ambient heat: the dynamic verification of desorption stage, Appl. Therm. Engn, 2019, v. 146, pp. 608-612. Q1 9. Yu.I. Aristov, A new adsorptive cycle "HeCol" for upgrading the ambient heat: the current state of the art, Int. J. Refrig., 2019 (accepted). Q1 10. Yu.I. Aristov, Adsorptive Transformation of Heat: Pressure-Driven Cycles, Chapter 17 in book Nanocomposite Sorbents for Multiple Applications, 2019, Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., ISBN 978-981-4267-50-2.