说太阳能吸附制冷是保护绿色环保，节约能源的有前途的技术，是当前制冷技术研究的热点和焦点。面介绍了太阳能固体吸附式制冷技术的原理，现状，存在的问题及解决方案，并对其应用前景进行了分析和规划。键词：太阳能，制冷很强的吸附收到申请的时间：2011-08-26作者：刘加林（1985-），男，河南南阳，海事大学商船学院的研究生上海。图分类号：TK511.3文献标识码：A文章编号：1674-9944（2011）09-0188-04引言能源和环境问题以及社会和经济的发展，新能源和可再生能源之间的矛盾日益多年的发展已开始在全球能源供应结构中占据突出位置，并一直是各国政府持续关注的焦点。能源和可再生能源的开发和使用现已成为可持续全球能源发展的一个组成部分，是21世纪大多数发达国家和一些发展中国家能源发展的基本选择。体吸附太阳能制冷技术是解决这一问题的有效途径之一。阳能是一种可再生和环保的能源，使用无氟工作流体，可以吸收太阳辐射，减轻热岛效应，保护环境。求：固体吸附太阳能制冷具有以下优点：结构简单，初期投资少，运行成本低，无活动部件，噪音低，使用寿命长，可应用于振动或旋转。外，太阳能随时间和地区的分布特征在很大程度上与制冷和空调的能耗特征相对应，这为能效研究提供了相当大的潜力和益处。体吸附制冷技术。过吸附技术太阳能制冷的操作原理的制冷通过吸附太阳能的原理是使用一个多孔固体作为吸附剂，气体作为制冷剂，以形成一对制冷剂和吸附以吸附吸附物固体吸附剂产生气体。时，流体吸附物不断蒸发成吸附气体，蒸发过程从外部吸收热量以进行冷冻;一旦吸附饱和，就用太阳能加热解吸。据吸附剂和吸附剂之间的吸附力，吸附可分为物理吸附和化学吸附。理吸附是由分子间范德华力引起的，化学吸附是由吸附剂和吸附物之间的化学键引起的，吸附和解吸过程伴随着化学反应。1是固体吸附式太阳能制冷系统的示意图，主要由四个主要部件组成：吸附床（收集器），冷凝器，蒸发器，节流阀等，其工艺过程碱通过加热，解吸和冷却吸收。成。太阳辐射是足够的吸热解吸时间，一旦吸附床已吸收的太阳辐射的能量，吸附床的温度升高，制冷剂被从吸附剂和解吸压力在吸附床上增加。吸的制冷剂进入冷凝器，由冷却剂冷却并冷凝成液体，液体通过节流阀储存在蒸发器中。夜间冷却吸附不充分或太阳辐射不足时，环境温度降低，吸附床被环境空气冷却，吸附剂开始吸附制冷剂蒸气，系统中的制冷剂蒸气压降低，并且当压力降至蒸发温度下的饱和压力时，进行储存。发器中的液体制冷剂开始蒸发和冷却，产生的蒸汽继续被吸附床吸附直至吸附结束，从而完成吸附制冷循环。体吸附制冷研究现状吸附制冷的第一个现象是法拉第发现，1848年，AgCl吸附的NH3用于制冷。体吸附制冷技术的研究始于20世纪30年代，20世纪70年代的能源危机是吸附制冷的良好机遇。附式制冷的理论和实验研究进入了一个新阶段：1992年，第一届巴黎固体吸附式制冷会议和第六届国际吸附会议于1998年举行。励基本会议对国内外吸附式制冷技术进行了较为全面深入的研究，取得了许多研究成果。国外，国际卫生组织建议在英国为华威大学开发的用于制冷疫苗的太阳能吸附式制冷机用于发展中国家。CNRS和法国公司BLM开发了一种太阳能制冰机，使用活性炭 - 甲醇作为工作液对，收集面积为1 m2。国电力公司[1]使用沸石 - 水工作流体对和太阳能作为热源：它将沸石吸附剂放置在深度为5的黑化金属集热器中。

　　cm以形成双工器。后将电容器和蒸发器组合在冰箱中。内部，测试了集水面积为0.7平方米的冰箱。果表明，冰产量为6.8千克（约0℃），制冷系数为0， 15。国公司M. Pons和他的合作者使用了活性碳 - 甲醇工作环境。阳能是热源，并且已经成功地进行了太阳能吸附式冰箱的实验。醇和活性炭太阳能制冰机[2]的收集器由铜制成，面积为6平方米（四个传感器），质量为20至24千克的吸收剂和系数制冷量为0.12至0.14。中国，上海交通大学的刘振炎[3]等人已经成功开发出一种基于太阳能集热管和固体吸附制冷技术的新型无污染太阳能。考虑到太阳能作为辐射能的特性。却管用于将太阳能加热和冷却集中在管上，并且每个冷管是独立的，它适合于长时间密封和保持高真空。发了原型冷管太阳能制冷系统，原型由13根冷管组成，集水面积为0.9米，测试期间从8:00到15:00收到太阳能。这个时期的日照密度为20 MJ / m2时，在吸附式制冷循环中，冷冻罐中的25千克水可以从29℃降低到17℃，COP值为约7％。析表明，这种系统特别适合中国新疆，西藏等昼夜温差大的地区。汝珠和寿海波[4]开发了一种太阳能 - 冰箱复合热水器的实验样机：利用电热水器的模拟实验，22℃的水已经过放入热水箱中，加入61MJ的热量，得到92℃的热量。和冰在-1.5℃9kg，制冷循环的COP值为0， 41。Tan Yingke [5]和其他人尝试了一个带有活性炭 - 甲醇作为工作介质的1.1m照明区域的太阳能吸附式制冷原型。箱的有效容积为103L。型的最大产冰量为6千克。/ d（-5°C）。经对固体太阳能吸附制冷技术的当前问题进行了实验，并表明太阳能吸附制冷存在以下困难。附式制冷的基本循环不允许连续制冷，吸附床的传热和体积传递效率差，吸附/解吸所需的时间长，循环时间长系统潜伏期长，制冷功率低，制冷系数低，能量利用率低。上的制冷不遵守空调能耗法则，这大大限制了太阳能吸附制冷的应用。阳能是一种质量较低的能源，能源供应不连续。外，太阳能热捕获技术难以提供稳定的高温动力热源。此，该系统需要低的驱动温度。将是吸附式制冷技术实际过程中的最大问题。四，根据操作条件的变化，吸附制冷系统难以快速和快速地执行。要技术改进措施吸附床传热传质性能技术提升作为整个吸附式制冷系统的核心，传热传质性能有影响确定整个系统的性能。善吸附床的传热和质量性能的方法主要包括优化吸附床的结构和对吸附床中的吸附剂进行物理和化学处理。化吸附床的结构以改善现有吸附床的结构或采用先进的吸附床结构。际上，所有太阳能吸附床都使用翅片或类似结构来增加吸附器和吸附剂之间的接触面积，从而降低热阻。大大增加了吸附床的导热性。多数本发明的吸附床是平板和圆管的形式。

　　平型结构每单位体积吸附量大，但圆管结构具有高传热效率和良好的耐压能力。此，各国的研究人员使用圆管吸附床结构来改善传热。管式吸附床可设置多个内部贮存器，带有凹槽或孔作为吸附质量传递通道，可有效降低传质阻力，缩短床内外的吸附剂流动，减少压降。此，传质得到改善，床中温度场的分布更均匀。套管可以直接与冷凝器管线连通，并且还有利于吸附的质量蒸汽的合理流动。附床中吸附剂的物理化学处理是多孔介质，热接触电阻高，冷库安装导热系数差，吸附床内的传热效果得到加强并且吸附剂的传热性能是最有效的手段。简单的方法是混合不同尺寸的吸附剂颗粒，但效果有限。一种方法是将吸附剂颗粒与金属粉末或石墨混合，具有更好的导热性，这是另一种更有效的方法。吸附剂与粘合剂混合以形成固化的复合吸附剂。时，考虑到接触热阻的降低，吸附剂与吸附床的壁紧密相关。Restuccia等人，意大利，开发了一种薄层复合吸附剂，基于沸石和氢氧化铝粘合到金属肋上，导热系数为0.43 W /（m·K） 。作流体对的选择取决于工作环境，以确定吸附制冷是否可以在工业上应用，并且散装物料的热性能对系统性能系数有很大影响，设备和一次性投资。择优化的工作液可疑地增加每单位质量工作液的冷却能力，增加系统的制冷系数，减小设备的尺寸，缩短循环时间，这代表了整个系统的性能显着提高。想的吸附工作场所具有高的吸附容量，吸附，气化显著潜热，良好的导热性和扩散性的发热量低，热稳定性好，无毒，无腐蚀性，不易燃。实际应用中，很难找到满足上述条件的理想工作支持，只能在彻底检查后才能选择。前，研究的吸附剂工作流体是沸石 - 水，二氧化硅 - 水凝胶，活性炭 - 甲醇，氨 - 氯化钙，钡 - 氯化铵等。石 - 水工作对具有较宽的解吸温度范围（70-250°C），使系统适应环境。是，该系统的蒸发温度高于0℃，不能用于制冰。外，该系统是真空系统，需要高真空密封，低蒸发压力减慢吸附过程，并且在高驱动温度下必须更高。吸率对于太阳能冷却来说并不理想。胶的脱附水的水的温度较低（低于100℃）和解吸性能好，但是当它超过120℃的硅胶被烧毁，吸附的量将是弱并降低制冷量。性炭 - 甲醇是太阳能吸附制冷中应用最广泛的工作介质：其吸附能力高，解吸温度不高（约100℃），其吸附热为也低，熔点低（-98°C）。可以用于制造冰，但是当甲醇超过150℃时甲醇会分解。外，甲醇是有毒的，这不利于其大规模使用。胜友等人使用燃烧木炭和乙醇作为一对工质，冷却能力可达150.8 kJ / kg·m2。Wang Ruzhu等[6]提出了一种新型吸附剂活性炭纤维（ACF），其吸附/解吸时间等于活性炭体系的1/10和容量。却比活性炭高2至3倍。活性炭系统相比，性能系数也提高了15％以上。性炭 - 乙醇纤维在太阳能吸附制冷方面具有良好的发展前景。浩及其同事[7]在华南理工大学建立了化学吸附式制冷装置，研究了氯化钡 - 氨工质的制冷性能。验表明，在相同的制冷条件下，氯化钡氨工作环境的制冷能力远远大于活性炭 - 甲醇工作环境。热源的温度为100℃时，它们使用的工作流体的每单位质量吸附剂的冷却能力等于活性炭 - 甲醇工作介质的3.2倍。Ma Gang等[8]通过实验研究了CoF2-NH3在一种新型化学吸附制冷剂上的吸附特性，得到了吸附等温线，结果表明单位吸附量CoF2-NH3很重要。大吸附量所需的温度降低，吸附周期缩短，附聚不会聚集，反复吸附后不会膨胀，这为小型化提供了新的可能性。际使用化学吸附制冷。近，Vasiliev将物理吸附与化学吸附相结合，并提出使用碳 - 氨/氯化钙 - 氨复合物吸附每单位质量氨的氨吸附率吸附剂可达到0.85，从而揭示了操作中的流体吸附。的方向。冷循环高效连续再生循环连续再生循环的操作的原理：当两个床交替地操作，吸附物被吸附的吸附床的一部分被返回至回流到另一吸附床是解吸某些吸附物质的显热和吸附热量可以节省能量，加速吸附和吸附的理解，缩短循环时间，减少增加COP并增加冷却能力。
　　流热波循环对流热循环是吸附床中强制对流的循环模式，以改善吸附床的传热性能。通过在制冷剂气体和吸附剂之间使用强制对流，通过循环泵直接加热和冷却诸如氨的高压制冷剂蒸气以获得比重。热量流动。于吸附床中的传热条件良好，可以在短时间内将吸附床加热或冷却至预定温度，加速吸附/分析过程并且循环效率得到改善。Critoph在英国最近的研究表明其COP可能达到0.90。多级多级串级循环中，每个循环使用相同的工作流体对，并且吸附热利用率不高。Douss梅尼尔和[9]提出了一种级联循环双作用，它使用在不同温度下的流量范围，以提高吸附热的利用率，沸石 - 水高温循环用于驱动煤活性 - 甲醇。
　　于质量的低温循环，系统COP可以达到1.06。Wang Ruzhu等[10]研究了COP大于1.1的四床三效级联循环。体吸附太阳能制冷技术应用展望随着固体吸附太阳能制冷技术研究的深入，太阳能吸附太阳能制冷技术已逐步演变为实际应用，充分提升其价值。约能源和保护环境的好处。海交通大学制冷与低温工程研究所提出了一种新型高效太阳能热水器 - 冰箱装置，其特点是复合机系统能够有效地解决当前的冷却问题。阳能吸附。

　　在许多常见问题，例如夜间散热，用于吸附制冷的太阳能真空管的应用以及间隔冷却效应的影响。
　　要选择高性能真空管并推广和应用新的吸附式制冷技术，就可以在短时间内生产出同时加热和冷却的新服务产品。一方面，复合机器系统的总能量利用率很高：如果真空管太阳能集热器与建筑部门的设计有效关联，并且如果使用电加热器来帮助为了解决雨季的影响，全天候太阳能装置将带来巨大的社会和经济效益。太阳能吸附式制冷技术应用于家庭中央空调是一个不错的选择。内中央空调刚刚出现在国内市场上，不仅适用于家庭住宅，也适用于办公楼，办公楼和商业住宅楼。公楼或传统办公室通常使用集中式空调。果没有安装集中式空调，可以安装一些空调，但这些不是最好的选择。时，在可持续发展趋势中，太阳能吸附式制冷技术在汽车空调系统，小型化住宅热能和住宅供暖和制冷系统以及以及船用食品制冷系统。论固体吸附太阳能制冷技术与传统蒸汽或电制冷相比并不十分先进，但随着太阳能固体吸附制冷技术研究的不断进步，良好的社会效益和经济效益将得到提升。附制冷技术。际过程同时，由于节能环保的优点，其范围广泛。

　　相信，在政府的大力支持下，群众将继续鼓励使用太阳能吸附制冷设备，加上太阳能吸附制冷领域研究人员的不断努力。阳能固体吸附制冷逐渐达到商业化。有助于社会的发展和人类的进步。
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