Novel Humidity Pump using Metal-Organic Frameworks for Indoor Moisture Control

Projektleder: Menghao Qin

Projektbeskrivelse

Latent kølebelastning tegner sig for 30% af den samlede belastning med aircondition, og dens andel er endnu højere i mange tropiske og subtropiske klimaer. Traditionel klimaanlæg har en lav ydelseskoefficient (COP) på grund af køle-affugtningsprocessen, hvilket ofte kræver en hel del efterfølgende genopvarmning. Teknologier, der bruger konventionelle tørremidler eller sorbenter til regulering af fugt indendørs, er endnu mindre konkurrencedygtige end traditionelle klimaanlæg på grund af deres høje regenereringstemperatur, lange cykeltid og voluminøse komponenter.

I dette projekt er udviklet en ny type fugtpumpe, der bruger metal-organiske strukturer (MOF'er) som tørremiddel, der effektivt kan transportere fugt fra et område med lav luftfugtighed til et område med høj luftfugtighed. Arbejdsprincippet og driftsformen for fugtpumpen er beskrevet, og tørringsydelsen for fugtpumpen er undersøgt ved 22,8 °C og 60% relativ luftfugtighed. Hastigheden for fugtfjernelse og den kapacitet, hvormed fugten udvindes af fugtpumpen, er baseret på MIL-100(Fe) og nåede op på 26,24 g/t og 0,87 g/Wh, hvilket er henholdsvis 2,15 og 2,12 gange højere end for en silicagel-baseret pumpe. Fugtpumpens maksimale ydeevnekoefficient for affugtning (dehumidification coefficient of performance, DCOP) nåede op på ~0,46, hvilket er højere end konventionelle tørremiddelbaserede affugtningssystemer. Derudover er mange af de faktorer blevet analyseret, der kan påvirke de dynamiske karakteristika og udtørringsydelsen, såsom cyklustid, termoelektrisk kraft og luftstrømshastighed. Endelig blev den lokaliserede evne til fugtstyring med fugtpumpen ved hjælp af MIL-100(Fe) bekræftet ved en test i et lille kammer. Resultaterne har indikeret, at MOF-fugtpumpen kan muliggøre en energieffektiv lokal fugtregulering.

Projektdetaljer

Projektstart Projektafslutning Totalbudget Saxhof-Støtte
September 2020 Juni 2023 498.417 498.417

Resultater

Udgivelser
Forfatter(e) Projekttitel Udgivelsestype
Pumin Hou, Kan Zu, Menghao Qin & Shuqing Cui A novel metal-organic framework based humidity pump for indoor moisture control

Rapport

Kan Zu & Menghao Qin Optimization of the hygrothermal performance of novel metal-organic framework (MOF) based humidity pump: A CFD approach Artikel
Kan Zu & Menghao Qin Experimental and Modeling Investigation of Water Adsorption of Hydrophilic Carboxylate-based MOF for Indoor Moisture Control
Artikel
Kan Zu, Menghao Qin & Shuqing Cui Progress and potential of metal-organic frameworks (MOFs) as novel desiccants for built environment control: a review Artikel
Kan Zu & Menghao Qin Experimental investigation of a novel metal-organic framework (MOF) based humidity pump under high humidity conditions Artikel
Kan Zu & Menghao Qin A CFD approach to investigate the effect of the flow field on thermal and moisture transport enhancement of a small-scale MOF dehumidifier Artikel
Menghao Qin Novel Humidity Pump using Metal-Organic Frameworks for Indoor Moisture Control  Færdig Rapport

 

https://www.saxhoffondenbyg.dk/projekter/novel-humidity-pump-using-metal-organic-frameworks-for-indoor-moisture-control
3 MAJ 2024