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      吸附制冷技術與空調的協調發展

      吸附制冷技術與空調的協調發展

      常用固體工質對硅膠/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對。其顯著特點是再生溫度低(<;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品,其主要規格和結構可見。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/甲醇作為制冷工質對時,大的缺點是甲醇與金屬接觸時,對其分解有催化作用。甲醇的分解,會導致系統真空度降低。

      因此,這類系統在試制和運行初期性能非常好,但運行一段時間后,性能會變差?;钚蕴磕芪浇洿呋纸獬鰜淼挠泻怏w,使甲醇可用的活性炭有效體積/質量減少,引起系統性能下降。目前,澳大利亞MONASH大學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對具有許多優點,熱解重量的研究已經證明氨鹽具有較高反應量,驅動溫度為65~90℃(可分別用濕或干式冷卻塔),這對太陽能驅動系統特別有用。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,吸收器和冷凝器中間過程溫度為31℃,蒸發溫度為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,蒸發溫度仍可達到低于0℃。

      使用氨鹽制冷,要提高COP值,關鍵需要解決的仍是其熱傳遞問題,開發能增加比功率、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,反應時間下降為少于30min,COP值約為0.5.應用前景展望太陽能制冷近年,德國斯圖加特大學將太陽能和冰蓄冷技術結合起來。制冷氨鹽吸附式制冷系統圖工質對:NH3/SrCl2;氨質量:1670g;氯化鋰質量: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Srcl2的鋼管組成。在白天,吸收器/解吸器被太陽加熱,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內的氨蒸氣揮發出來。在周圍溫度下,氨蒸氣在冷凝器內液化,液氨貯存于貯氨器中;太陽落山后,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器內蒸發,整個循環就完成了,直到太陽升起,新的循環又將開始,如所示。吸附熱主要借助水平加熱管傳向周圍,使冷卻系統不需任何運動部件和額外能量或冷卻水,因此冷卻系統自動調節完成,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,如食品加工廠、冷凍和制冰行業、船舶空調和水產品保鮮、汽車空調等。例如,船舶發動機和各類輔機產生的大量余熱,現在基本上都是排入海中,沒有加以利用;而船艙空調或水產品保鮮所用的動力都是由發電機供給。使用固體吸附式或吸收式制冷機可以回收發動機產生的低溫余熱,作為驅動熱源用于空調。固體吸附式制冷是一種能利用工業廢熱和太陽能進行制冷的跨世紀制冷技術,隨著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℃以下余熱市場接軌占據主導地位。

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