太陽能吸附式制冷綜述分解

1、太陽能吸附式制冷綜述學(xué)號(hào) 姓名摘要： 介紹了太陽能吸附式制冷的基本原理與特點(diǎn)，對(duì)吸附式制冷技術(shù)的研究現(xiàn)狀做了簡要的分析，包括吸附工質(zhì)對(duì)的性能、吸附床強(qiáng)化、系統(tǒng)循環(huán)與結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，介紹了太陽能吸附式制冷的應(yīng)用，主要應(yīng)用的方面有低溫儲(chǔ)糧、制冷與供熱聯(lián)合、吸附式空調(diào)。關(guān)鍵詞： 吸附式制冷 研究現(xiàn)狀 應(yīng)用1. 前言隨著能源與環(huán)境問題與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾的日益突出， 新能源的發(fā)展越來越受到各國的關(guān)注，對(duì)風(fēng)能、水能、潮汐能的開發(fā)與研究力度不斷增加

2、，而這些能源的利用與發(fā)展根本上說是離不開太陽的。 在制冷空調(diào)領(lǐng)域， 太陽能制冷不僅可以減少電力消耗， 同時(shí)由于沒有采用氟氯烴類物質(zhì)， 不會(huì)對(duì)大氣臭氧層產(chǎn)生破壞，屬于清潔能源，符合環(huán)保要求。另外，采用太陽能制冷其熱量的供給和冷量的需求在季節(jié)和數(shù)量上高度匹配， 在夏季太陽輻射強(qiáng)、 氣溫高， 制冷量就越大。 因此，利用太陽能制冷技術(shù)對(duì)節(jié)約常規(guī)能源，保護(hù)自然環(huán)境都具有十分重要的意義。太陽能固體吸附式制冷技術(shù)由于利用了太陽能而減少了對(duì)傳統(tǒng)能源的使

3、用，井通過使用天然友好的制冷劑從而避免了對(duì)環(huán)境的破壞。 太陽能固體吸附式制冷具有結(jié)構(gòu)簡單、初投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、無運(yùn)動(dòng)部件、噪音小、壽命長且能適用于振動(dòng)或旋轉(zhuǎn)等場所的優(yōu)點(diǎn)。 而且， 太陽能在時(shí)間和地域上的分布特征與制冷空調(diào)的用能特征具有高度的匹配性， 因此， 利用太陽熱能驅(qū)動(dòng)的固體吸附式制冷技術(shù)的研究具有極大的潛力和優(yōu)勢(shì)[1]。2. 太陽能固體吸附式制冷基本原理固體吸附式制冷是利用固體吸附劑 （如沸石、 活性炭、 氯化鈣） 對(duì)制冷劑 （

4、如水、甲醇、氨）的吸附和解吸作用實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的，這種吸附與解吸的過程引起壓力的變化， 相當(dāng)于制冷壓縮機(jī)的作用， 吸附劑的再生可以在65～200℃下進(jìn)行，這很適合于太陽能的利用。吸附式制冷具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、無噪音、無環(huán)境污染、基本不含動(dòng)力部件，能有效利用低品味熱源等一系列有點(diǎn)[2]。（2）打開閥門，在恒壓條件下吸附器中的吸附制冷劑繼續(xù)受熱直至溫度達(dá)到最大解吸溫度Tg2。與此同時(shí)，被吸附的制冷劑不斷地脫附出來，并在冷凝器中冷凝，冷凝

5、下來地液體進(jìn)入蒸發(fā)器中。（3）關(guān)閉閥門，此時(shí)已是傍晚，吸附床隨太陽日照的消失逐漸冷卻，相應(yīng)的內(nèi)部壓力下降到相當(dāng)于蒸發(fā)溫度下工質(zhì)的飽和壓力，即從Pc 下降到Pe，該過程中吸附率也近似不變，最終溫度為Ta1。（4）打開閥門，蒸發(fā)器中的制冷劑液體因壓力驟減而迅速汽化，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)制冷。蒸發(fā)出來的氣體進(jìn)入吸附床被吸附，該過程一直進(jìn)行到第二天早晨。吸附過程放出大量的熱，由冷卻水或外界空氣帶走，吸附床最終溫度為Ta2。由以上分析可見， 太陽能吸附式制冷

6、系統(tǒng)的工作循環(huán)過程是間歇式的。 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，白天為解析過程，晚上為吸附制冷過程。太陽能吸附式制冷主要存在以下難點(diǎn)[4]：（1）吸附式制冷基本循環(huán)不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷，吸附床傳熱傳質(zhì)性能差，吸附/解吸所需的時(shí)間長，循環(huán)周期長，系統(tǒng)調(diào)節(jié)滯后時(shí)間長，制冷功率低，制冷系數(shù)小，能量利用率低。（2）晚上制冷不符合空調(diào)用能規(guī)律， 大大限制了太陽能吸附式制冷的應(yīng)用。（3）太陽能是低品位能源，且供能不連續(xù)，另外，太陽能集熱技術(shù)難以保證高溫而穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)熱源，因

7、此，系統(tǒng)需要較低的驅(qū)動(dòng)溫度。這將是推廣吸附式制冷技術(shù)實(shí)用化進(jìn)程所面臨的最大的問題。（4）吸附式制冷系統(tǒng)難以根據(jù)工況的變化迅速及時(shí)地做出穩(wěn)定的調(diào)節(jié)。3. 吸附式制冷研究現(xiàn)狀固體吸附制冷技術(shù)的商品化應(yīng)用開發(fā)始于20世紀(jì)30年代， 但在接下來大約50年時(shí)間里，由于吸附式循環(huán)制冷機(jī)制冷效率低、一次性投資大，且當(dāng)時(shí)正值蒸汽壓縮式制冷機(jī)蓬勃發(fā)展， 致使吸附式制冷機(jī)的發(fā)展受到一定限制。 自70年代以來，由于全球性能源危機(jī)日益加劇， 人們又重新審視這種