吸附制冷技術(shù)與空調的協(xié)調發(fā)展

吸附制冷技術(shù)與空調的協(xié)調發(fā)展

常用固體工質(zhì)對硅膠/水以硅膠為吸附劑,水為制冷劑是目前較成熟的固體吸附式制冷設備工質(zhì)對。其顯著(zhù)特點(diǎn)是再生溫度低(<;65℃),硅膠可以半永 久地使用,不必更換。目前,已面市的“阿德萊富"型制冷機已形成系列產(chǎn)品,其主要規格和結構可見(jiàn)。采用螺旋板式吸附器的連續回熱型活性炭/甲醇吸附式制冰機在95℃熱源驅動(dòng)下,每公斤活性炭日制冰2.6kg;采用連續回熱型活性炭/甲醇吸附式空36但采用活性炭/甲醇作為制冷工質(zhì)對時(shí),大的缺點(diǎn)是甲醇與金屬接觸時(shí),對其分解有催化作用。甲醇的分解,會(huì )導致系統真空度降低。

因此,這類(lèi)系統在試制和運行初期性能非常好,但運行一段時(shí)間后,性能會(huì )變差?;钚蕴磕芪浇?jīng)催化分解出來(lái)的有害氣體,使甲醇可用的活性炭有效體積/質(zhì)量減少,引起系統性能下降。目前,澳大利亞MONASH大學(xué)正嘗試尋找對活性炭/甲醇具有小催化作用的金屬及尋找合適的抑制劑,放入系統內使甲醇分解停止或反應減緩。氨鹽以Srcl2為吸附劑,氨為制冷劑的固體吸附工質(zhì)對具有許多優(yōu)點(diǎn),熱解重量的研究已經(jīng)證明氨鹽具有較高反應量,驅動(dòng)溫度為65~90℃(可分別用濕或干式冷卻塔),這對太陽(yáng)能驅動(dòng)系統特別有用。德國LHT的研究顯示,用選擇好的固定床式熱交換器配置465g鹽L-1,制冷能力達775kJ.平均吸附溫度為69℃時(shí),吸收器和冷凝器中間過(guò)程溫度為31℃,蒸發(fā)溫度為16℃。甚至在氣候炎熱的地中海國 家及不使用水冷卻塔,中間溫度tm=55℃,解吸溫度為123℃時(shí),蒸發(fā)溫度仍可達到低于0℃。

使用氨鹽制冷,要提高COP值,關(guān)鍵需要解決的仍是其熱傳遞問(wèn)題,開(kāi)發(fā)能增加比功率、費用低的高~效熱交換器。德國LHT研究選用2cm厚的板狀熱交換器,以一面供熱為條件;由于鹽的導熱性差,反應量低,要吸收所有數量的氨鹽層需花150min.他們通過(guò)加石墨的方法使反應量增加了66,在同樣外部條件下,反應時(shí)間下降為少于30min,COP值約為0.5.應用前景展望太陽(yáng)能制冷近年,德國斯圖加特大學(xué)將太陽(yáng)能和冰蓄冷技術(shù)結合起來(lái)。制冷氨鹽吸附式制冷系統圖工質(zhì)對:NH3/SrCl2;氨質(zhì)量:1670g;氯化鋰質(zhì)量:2200g;制冷量20W(1750kJ/day)式制冷樣機,其主要部件是一臺安裝在太陽(yáng)能收集器內的吸收器/解吸器,吸收器/解吸器由兩根裝有吸收介質(zhì)Srcl2的鋼管組成。在白天,吸收器/解吸器被太陽(yáng)加熱,作解吸器使用。當解吸器內的氨鹽化合物被加熱至反應溫度59~103℃,貯存在Srcl28NH3內的氨蒸氣揮發(fā)出來(lái)。在周?chē)鷾囟认?,氨蒸氣在冷凝器內液化,液氨貯存于貯氨器中;太陽(yáng)落山后,吸收器/解吸器作為吸收器使用,待它冷卻到低于59℃,達到吸收器的反應溫度,氨蒸氣被吸附器吸附,液氨在冷卻室的蒸發(fā)器內蒸發(fā),整個(gè)循環(huán)就完成了,直到太陽(yáng)升起,新的循環(huán)又將開(kāi)始,如所示。吸附熱主要借助水平加熱管傳向周?chē)?,使冷卻系統不需任何運動(dòng)部件和額外能量或冷卻水,因此冷卻系統自動(dòng)調節完成,容易操作。

余熱制冷由于固體吸附式制冷機對熱源溫度要求不高,可用于有余熱的部門(mén),如食品加工廠(chǎng)、冷凍和制冰行業(yè)、船舶空調和水產(chǎn)品保鮮、汽車(chē)空調等。例如,船舶發(fā)動(dòng)機和各類(lèi)輔機產(chǎn)生的大量余熱,現在基本上都是排入海中,沒(méi)有加以利用;而船艙空調或水產(chǎn)品保鮮所用的動(dòng)力都是由發(fā)電機供給。使用固體吸附式或吸收式制冷機可以回收發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的低溫余熱,作為驅動(dòng)熱源用于空調。固體吸附式制冷是一種能利用工業(yè)廢熱和太陽(yáng)能進(jìn)行制冷的跨世紀制冷技術(shù),隨著(zhù)研究工作的不斷深入和固體吸附機組的面市,將在吸收式制冷機難以運轉的80℃以下余熱市場(chǎng)接軌占據主導地位。

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