低溫熱源驅動沸石-水吸附式制冷機的實驗研究.pdf

1、吸附式制冷作為一種綠色環(huán)保的制冷方式，目前已經成為國內外研究的重點。其利用低品位的熱能驅動而獲得冷量，提升能源的品位，減少了余熱、廢熱對環(huán)境的熱污染。目前在低于100℃的熱源驅動下，普遍采用硅膠-水吸附式制冷機，但由于硅膠-水吸附工質對的循環(huán)有效吸附量小，造成系統龐大、循環(huán)時間長、性能受環(huán)境溫度變化影響大的特點，對其應用造成一定的瓶頸。因此，本文從吸附劑的篩選角度出發(fā)，篩選出合適的吸附劑進行性能測試，然后將其應用于吸附式制冷系統中，最后

2、對吸附式制冷系統進行性能測試，以及對系統的有效能利用率和經濟性進行分析，探討其應用前景，試圖實現吸附式制冷系統的小型化并提高其性能。
　　首先，針對驅動溫度為60℃-90℃，對四種吸附劑進行初步篩選，選擇出循環(huán)有效吸附量大的兩種吸附劑A型硅膠和合成沸石FAM Z01(Functional AdsorbentMaterial Z01)，然后對這兩種吸附劑的吸附性能進行測試，比較其在吸附式制冷機實際運行壓力下的循環(huán)有效吸附量，結果發(fā)現

3、合成沸石FAM Z01在70℃脫附，30℃吸附其有效吸附量是A型硅膠的2.6倍，體現了吸附劑FAM Z01的高效性，有望實現吸附式制冷機的小型化。
　　然后，對篩選出來的吸附劑搭建一套吸附式制冷系統，確定系統的結構，對系統的各個主要部件進行選型，包括涂抹式吸附床、噴淋式蒸發(fā)器、管殼式冷凝器。搭建起一套制冷量為10kW的吸附式制冷機測試裝置，通過穩(wěn)定性測試發(fā)現系統的運行穩(wěn)定性好，重復性強，循環(huán)周期短。
　　最后，對吸附式制冷機

4、進行性能測試，發(fā)現系統在驅動熱源為55℃時，就能產生2.3-4.5kW的制冷量，這比硅膠系統的驅動熱源溫度要低。制冷機的性能在驅動熱源為65℃開始發(fā)揮其優(yōu)勢，65℃時平均制冷量達到8.2kW，COP達到0.43。在研究不同季節(jié)冷卻水溫度工況變化時，發(fā)現冷卻水的溫度變化對系統的性能影響較小，對環(huán)境溫度變化適應性強。對循環(huán)流路的流量變化進行研究時，發(fā)現熱源和冷凍水流量的增大有利于系統性能的增加，但是隨著兩者流量的增加，性能提高的幅度越來越小