摘要:本文探讨了固体吸附-光伏复合式太阳能制冷技能的运作原理,指出该技能是一种绿色环保型制冷办法,与传统制冷技能比较,具有出资少、工作费用低等一系列长处,并对该技能的未来做出展望。
关键字:固体吸附-光伏;复合式;太阳能;制冷技能一、前语
党的十八大陈述明确提出,要把生态文明建造放在突出地位,尽力建造美丽我国,完成中华民族的永续开展。当时国内环境污染已十分严峻,大力研讨和开展绿色低能耗、低排放、低污染产业,是贯彻落实十八大战略部署,服务“美丽我国”建造最实实在在的行动,也是最急迫的使命之一,探究低碳、环保的制冷技能必将是我国乃至国际制冷技能的开展方向。固体吸附式制冷技能和太阳能的运用技能所具有的长处符合了当时动力和环境协调开展的总趋势。因而,研讨固体吸附-光伏复合式技能具有深远的意义。
二、太阳能制冷技能类型及功用比较
跟着人们对太阳能运用技能的探究与研讨,目前太阳能制冷的技能开展方向首要有以下几种类型(见表1)。
三、关于固体吸附-光伏复合式太阳能制冷技能
太阳能是一种巨大、久远、无尽的动力。在当时国际动力严重,各种动力价格飞涨的局势下,各国都将眼光投向了可再生动力,首要是因为这种动力可再生,取之不尽、用之不竭,并且对环境无污染。在可再生动力中,太阳能是最引人瞩目的,在太阳能的运用上,太阳能光伏电池、太阳能热水器等产品现已稍有成效,太阳能照明产品、太阳能修建也在逐渐开展。固体吸附-光伏复合式太阳能制冷技能是运用固体吸附式制冷技能和太阳能光伏技能结合的产物,因为该技能的整个制冷进程都由太阳所供应的能量来驱动,不只缓解电力的严重供应,并且不选用氯氟烃类制冷剂,无CFCs问题,也无温室效应,是一种环境友好型制冷办法。由表1可见该技能与其他类型的太阳能制冷技能比较,具有结构简略,一次性出资少,工作费用低,运用寿命长,无噪音,无环境污染等一系列长处。
四、固体吸附-光伏复合式太阳能制冷技能的运作原理
(一)固体吸附-光伏复合式太阳能制冷体系的结构。
固体吸附-光伏复合式太阳能制冷体系首要由四部分组成:
第一部分为:由太阳能集热板所构成的热源供应体系和太阳能电池板所构成的供电体系(见图1)。
第二部分包含两个管状吸附器(含解吸组织和吸附组织,见图2)及冷、热水循环体系。两个吸附器的功用相当于蒸汽压缩式制冷中的压缩机。解吸状况下,管状吸附器向冷凝器排放高温高压的制冷剂蒸气;吸附状况下,吸附器则吸附来自蒸腾器中低温低压的制冷剂蒸气。因而吸附式制冷体系规划的核心是吸附器(也叫吸附床),它的功用好坏直接影响了整个体系的功用。冷、热水循环体系则为吸附宽和吸进程供应冷、热源。
第三部分包含冷凝器,蒸腾器及节流阀,与普通的制冷体系相类似。从解吸态解吸出来的高温高压的制冷剂蒸气在冷凝器中被冷凝后,变成中温高压的液体,经过节流阀,进入蒸腾器蒸腾制冷,蒸腾后的制冷剂蒸气重新被吸附床吸收。
第四部分是归纳操控体系,包含:供应固体吸附式制冷体系所需的循环动力(泵A、泵B、泵C)以及操控相关阀门(电磁阀A、电磁阀B)的敞开的组织。具体见图3。
图中G1为热水输出管道,G2为热水经吸附器的解吸附组织后回流到热水贮存箱的管道,G1与G2联通闭合;G3为吸附器吸附组织的冷却水运送管道;G4为吸附器中解吸态高温高压的制冷剂蒸气向冷凝器排放的管道;G5为经过冷凝器后的中温高压的制冷剂,从贮液器经节流阀降压后向蒸腾器运送的管道;G6为蒸腾器出来的低压蒸汽进入吸附器的管道。
(二)固体吸附-光伏复合式太阳能制冷体系的运作原理。
固体吸附-光伏复合式太阳能制冷体系的运作原理为:(1)在白日,一方面太阳能电池板吸收太阳光产生电能并贮存在蓄电池组,为本体系供应运作所需的电能;另一方面,太阳能集热器加热的热水贮存在热水贮存箱中。(2)制冷时,电磁阀A翻开(一起泵A发动、电磁阀B封闭),热水贮存箱的热水(90℃以上)经管道G1流向吸附器A对吸附资料进行加热解吸,吸附资猜中的制冷工质(甲醇)被加热后蒸腾成气体,此刻吸附器A内压力升高,气体经单向阀C进入冷凝器并冷凝成液体贮存在贮液器内;当吸附器A内的温度到达70℃时,解吸附完结(甲醇的沸点是65.4℃),此刻电磁阀A封闭(一起泵B发动、电磁阀B翻开),泵B运送经过冷却水塔冷却的水进入吸附器A中对吸附剂进行冷却,吸附剂温度下降,吸附器A内的压力下降,制冷工质蒸汽经单向阀A进入吸附器A,跟着吸附剂不断吸收制冷工质蒸汽,蒸腾器中压力下降,所以会有更多液体气化,在蒸腾器中蒸腾吸收热量降温而完成制冷。(3)吸附器B的工作程序与吸附器A相同。经过归纳操控器操控电磁阀A、电磁阀B、泵B、泵C的启闭,使吸附器A和吸附器B处于当一个吸附时,另一个解吸附的交替状况而到达连续制冷。
五、制冷工质对的挑选
吸附剂-制冷剂工质对的挑选是吸附式制冷中最重要的因素之一,一个好的制冷体系不光要有好的循环办法,并且要有在工作温度范围内吸附功用强、吸附速度块、传热作用好的吸附剂和汽化潜热大、沸点满足要求的制冷剂。制冷机是否能适应环境要求,是否能满足工作条件,在很大程度上都取决于吸附工质对的挑选。本体系中选用活性炭纤维-甲醇为工质对,首要原因是活性炭纤维-甲醇的吸附、解吸量较大,所需的解吸温度不高(70℃左右);并且甲醇的蒸腾潜热较高。与其它吸附工质对比较发现,冷库安装活性炭纤维-甲醇的COP最高,且所需的解吸温度较低,所以活性炭纤维-甲醇工质对更适用于太阳能制冷。
六、归纳操控体系
归纳操控体系是本制冷体系的操控中心,按体系的检测与操控要求,归纳操控体系所完成的功用可划分为检测功用、预报功用和履行功用。
(一)检测功用。
归纳操控体系对机组各部件的首要参数进行检测与显现。首要检测参数为温度、压力流量等。除检测体系的参数值外,还能够进行机组工作状况、阀门的敞开状况、参数动态流程图、冷水泵工作、机组毛病的监督等。
(二)预报功用。
为使机组更安全可靠地工作,归纳操控体系能够经过操作界面,在机组出现毛病时,提示毛病部位、毛病原因和毛病处理办法,使操作人员对毛病的处理更快捷,进步了机组的运用效率和工作可靠性。
(三)履行功用。
归纳操控体系的履行功用包含对机组各个部件施行的操控以及对各个部件施行的安全保护。
七、固体吸附-光伏复合式太阳能制冷技能未来的展望
作为一种新兴的环保动力运用技能,固体吸附-光伏复合式太阳能制冷体系的运作完全运用太阳能,不依赖其他外接电源,是符合当时动力、环境协调开展的总趋势的。固体吸附-光伏复合式太阳能制冷技能还处于起步阶段,技能工艺等尚不成熟,商场条件不具备,可是其环保的效应和对动力紧缺的当今年代的适应性是传统制冷技能不可比拟的。关键是怎么处理存在的缺陷,比方:怎么改善吸附剂的传热功用。因而,应加大四方面的研讨:(1)强化吸附剂的吸附功用,开发新式吸附剂,增大制冷量。(2)强化传热,进步吸附剂的传热功用和单位吸附剂的制冷功率,减小制冷机的尺度。(3)研讨新式的热循环组织,开发能够快速加热和冷却的高效吸收塔。(4)研讨新式的蓄电池,添加蓄电量和运用寿命。
(作者单位:四会中等专业学校)
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责任编辑赖俊辰
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