Model adsorpcyjnej pompy ciepła – porównanie wyników dla równania równowagi adsorpcji Dubinina-Astachowa i Totha

W artykule przedstawiono jednowymiarowy model analityczny adsorpcyjnej pompy ciepła, porównując uzyskane wyniki przy zastosowaniu opisu równowagi adsorpcji równaniem Dubinina-Astachowa i równaniem równowagi Totha. Rozpatrywana jest jednostopniowa adsorpcyjna pompa ciepła silikażel – woda. Przyjęto, że adsorber zbudowany jest z rurek, na których osadzony jest adsorbent (silikażel). Opracowany model może posłużyć do określania charakteru pracy urządzenia oraz zmian temperatur, stężeń i strumieni ciepła w adsorberze/desorberze. Model został rozwiązany przy użyciu arkusza kalkulacyjnego. W obliczeniach prowadzonych z uwzględnieniem równania równowagi Totha zaobserwowano wyższe współczynniki SHP i SCP oraz wzrost ilości ciepła dostarczonego/ odprowadzonego do adsorbera, co wpłynęło na wzrost współczynników COP.

---

In the presented paper the adsorber analytical modeling results based on Dubinin-Astakhov adsorption equilibrium and Toth adsorption equilibrium of water vapour on silica gel were compared. The adsorption heat pump with silica gel adsorbent and water adsorbate was discussed. A conventional single stage cycle adsorption heat pump is modeled. The design of the adsorber/desorber considered element is the tube with deposited silica gel bed. The analytical model was created to describe the temperature and concentration changes in the adsorber/desorber and consequently to describe the performance of the adsorption heat pump. The mathematical model was solved using common spreadsheet. A considerable increase in the calculated SHP and SCP in the model based on the Toth equilibrium equation as well as slight increase in the heat supplied or released from adsorbent influenced the increase in the COP.